顆粒相對AZ80鎂合金熱軋組織演變影響研究.pdf

1、在Mg-Al系合金中，AZ80變形鎂合金性能優(yōu)異，應用潛力巨大。但是，由于較高的Al含量，AZ80鎂合金成形性不佳。目前關于AZ80鎂合金熱變形的研究與應用主要集中于易于成形的、可形成三向壓應力的熱擠壓類變形方式。與擠壓成形相比，作為變形鎂合金另外一種重要的方式——軋制成形，只在軋面存在壓下方向的約束。在 AZ80鎂合金軋制過程中，板材邊緣因缺少束縛，而在軋制拉應力下極易開裂。由于軋制成形困難，關于AZ80鎂合金軋制工藝、組織性能的相關

2、研究也就很少有研究者觸及。為了擴大AZ80鎂合金的應用形式，探究AZ80鎂合金熱軋工藝，深入了解軋制過程組織的演變，本論文通過優(yōu)化軋前固溶工藝、軋制壓下量以及引入異質強化顆粒等方式來改善AZ80鎂合金的變形組織；通過在道次間（末）軋制態(tài)及道次間退火態(tài)取樣，研究AZ80鎂合金熱軋組織的演變規(guī)律。經大量熱軋工藝實驗以及組織性能的分析，獲得以下主要幾點結論：
　　首先，通過對鑄態(tài)AZ80鎂合金進行不同時長的420℃下均勻化處理，可對鑄態(tài)

3、AZ80鎂合金中β-Mg17Al12相數量、形貌和分布進行控制。熱軋過程中，殘留β相在一定程度上通過質點誘發(fā)形核機制（Particle stimulated nucleation, PSN）加速動態(tài)再結晶的發(fā)生，并形成細晶帶；對殘留β相尺寸、數量的控制，可實現(xiàn)對變形態(tài)組織中細晶帶分布的調控。比較而言，12h均勻化獲得的β-Mg17Al12相分布特征可使AZ80鎂合金具有最為細小、均一的軋制態(tài)組織和最優(yōu)的綜合力學性能。
　　基于上述

4、優(yōu)化的均勻化工藝，并固定總變形量（70%）的前提下，通過改變道次壓下量，設計了幾種熱軋工藝。對道次間取樣組織的觀察發(fā)現(xiàn)，隨著道次的增加，基體晶粒尺寸逐漸減小。因此，可隨著軋制的進行，不斷增大道次變形量。相比小道次變形量工藝，較大道次變形量的熱軋可減少孿晶數量，并獲得更細小均勻的終軋態(tài)組織。變形組織的改善也在一定程度上弱化了板材的織構：(0002)面最大極密度值從13.9下降到8.5。
　　為了進一步通過硬質顆粒的PSN效應獲得更優(yōu)

5、的終軋態(tài)再結晶組織，將TiB2陶瓷顆粒通過Al-Ti-B自蔓延反應體系引入AZ80鎂合金當中。采用之前優(yōu)化的均勻化工藝及軋制工藝，探究了TiB2硬質顆粒相對AZ80鎂合金熱軋組織演變的影響。熱軋過程中，高溫自蔓延法合成的TiB2硬質顆粒比相對軟質β-Mg17Al12相具有更加強烈度的PSN效應，而分布于TiB2周圍的β相破碎后可起到阻礙再結晶晶粒長大的作用。在這兩種機制的共同作用下，使得道次間和終軋態(tài)的再結晶比例大為提高，晶粒尺寸明顯減