AZ31鎂合金異步軋制與等徑角軋制的研究.pdf

1、變形鎂合金板材以其優(yōu)異的綜合性能而展現(xiàn)出廣闊的應用前景,但由于受鎂合金自身晶體結構的限制,普通軋制加工生產(chǎn)的鎂合金板材存在室溫成形性能較差等局限,在很大程度上制約了鎂合金板材的推廣應用和發(fā)展。針對這一現(xiàn)狀,本研究以提高鎂合金板材室溫成形性能為根本目的,開展鎂合金板材異步軋制與等徑角軋制技術研究,并提出了等徑角交叉軋制(ECACR)的新工藝。采用Deform3D有限元模擬和試驗研究相結合的方法,并通過金相顯微組織觀察、X.Ray衍射分析、

2、宏觀織構測定、SEM和TEM分析以及室溫拉伸試驗等手段,較系統(tǒng)地研究了AZ31鎂合金板材異步軋制和等徑角軋制變形規(guī)律和組織性能特點,分析了軋制過程中板材內(nèi)的溫度場、應力場和應變場,闡明了軋制過程中板材顯微組織、晶粒取向和力學性能的演變規(guī)律,研究結果表明:
　　 (1)異步軋制有限元模擬表明溫度場、應力場和應變場沿厚度方向成不對稱分布,慢速輥側(cè)板材溫度低于快速輥側(cè),等效應力、等效應變小于快速輥側(cè)板材,剪切變形在異步軋制中的作用,小

3、異速比優(yōu)于大異速比。等徑角軋制有限元模擬表明從模具入口處至轉(zhuǎn)角處板材溫度下降很明顯,而在轉(zhuǎn)角處溫度升高,等效應力、等效應變在轉(zhuǎn)角處也明顯增大。
　　 (2)異步軋制能顯著細化AZ31鎂合金板材的晶粒,并使(0002)基面織構發(fā)生一定角度的偏轉(zhuǎn)而減弱。隨著道次變形量的增大,沿板厚方向的組織均勻性提高,但板材內(nèi)形成傾轉(zhuǎn)基面織構的能力減弱。當?shù)来巫冃瘟繛?0％時,與普通軋制相比,抗拉強度由235MPa提高至278MPa,延伸率由17.

4、6％增大至22.5％,屈強比由0.77減小至0.66,晶粒細化和基面織構減弱是異步軋制板材性能提高的根本原因。
　　 (3)隨著等徑角軋制道次的增加,板材中(0002)基面織構強度逐漸減弱,屈服強度和抗拉強度降低,延伸率增大而屈強比減小,其中8道次ECAR軋制板材的延伸率高達31％,屈強比僅為0.39,極大地提高了AZ31鎂合金板材的室溫成形性能。等徑角交叉軋制后,c軸沿軋向(RD)和橫向(TD)方向同時發(fā)生偏轉(zhuǎn),織構漫散度增大