鍛造分析與討論

文章來源：sjzwx 更新時(shí)間：2013-12-31 09:34:57

 分析與討論3.1晶粒細(xì)化機(jī)制目前關(guān)于大塑性變形品粒細(xì)化機(jī)制有形變誘導(dǎo)品粒細(xì)化、熱機(jī)械變形細(xì)化品粒和形變組織再結(jié)晶導(dǎo)致品粒細(xì)化等三種12,31.對(duì)于多向鍛造工藝而言，前兩種是其主要的品粒細(xì)化機(jī)制131.由于水積的塑性變形很大，導(dǎo)致材料動(dòng)態(tài)再結(jié)晶溫度下降，發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)品的臨界應(yīng)變值降低.這是熱機(jī)械變形細(xì)化品粒的主要原因.Yang等人!211認(rèn)為形變誘導(dǎo)品粒細(xì)化機(jī)制本質(zhì)上類似于連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)品，即是一種非形核長大的過程.雖然該種機(jī)制一般只有在高層錯(cuò)能金屬中才能發(fā)揮作用，但己有研究表明連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶是鎂合金中一種重要的形核機(jī)制121,叫.對(duì)本實(shí)驗(yàn)樣品進(jìn)行顯微組織觀察發(fā)現(xiàn)，在強(qiáng)應(yīng)變作用下變形帶易在粗晶內(nèi)部沿切應(yīng)力方向萌生.變形帶的生成有助于松弛局部應(yīng)力集中18,11,131.在隨后的變形中晶粒將沿變形帶萌生路徑破碎(圖3a).由于鎂合金可啟動(dòng)的滑移系有限，品界處應(yīng)變協(xié)調(diào)能力較差，加之該區(qū)域應(yīng)力高度集中，極易出現(xiàn)位錯(cuò)寨積(圖4a).位錯(cuò)間的交互作用形成亞結(jié)構(gòu)(圖4b)，通過交滑移和攀移后位錯(cuò)重排，形成小角度晶界網(wǎng)絡(luò)，并不斷吸收新的位錯(cuò)轉(zhuǎn)化成具有大角度品界的再結(jié)晶新晶粒[221.同時(shí)在大的變形能梯度驅(qū)動(dòng)下維續(xù)促使新的晶拉增加.該過程即為連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶.應(yīng)注意到與其它單軸成形工藝如軋制、單向壓縮不同.多向鍛造工藝其外加載荷軸方向是變化的，因此材料內(nèi)部易產(chǎn)生取向各異、彼此交錯(cuò)的變形帶(圖5).本文作者對(duì)此進(jìn)行對(duì)比分析:在第一道次壓縮后材料內(nèi)部變形帶荃本平行。繼續(xù)沿先前載荷方向壓縮時(shí)，隨著變形的進(jìn)行，這些變形帶的位向差會(huì)有所增大，間距逐漸縮小，從終形成高密度流線組織.反之采用多向鍛造工藝，變形帶取向?qū)㈦S外加載荷軸方向的變化而改變，在品拉內(nèi)部相互交錯(cuò).這與Sitdikov等11。一’31研究的結(jié)論一致.相對(duì)前者而言.后者組織將更有利于品拉的細(xì)化1121.這是由于變形帶交匯處位錯(cuò)塞積嚴(yán)重，密度較大，位錯(cuò)間相互糾纏形成胞狀組織(具有幾何晶界).變形量繼續(xù)增加就會(huì)促使胞狀組織轉(zhuǎn)變成亞品粒(具有獨(dú)立的滑移系)，進(jìn)一步增加變形量亞品會(huì)轉(zhuǎn)變成具有小角度晶界或大角度晶界的新品拉(9,1o)