預(yù)孿生化鎂合金的析出行為及對(duì)后續(xù)變形的影響.pdf

1、由于具有較高的比強(qiáng)度、比剛度、優(yōu)良的電磁屏蔽性能以及易回收等優(yōu)良特性，鎂及其合金的工業(yè)應(yīng)用受到越來(lái)越廣泛的關(guān)注。然而，鎂合金的強(qiáng)度相對(duì)于鋁合金來(lái)說(shuō)較低，這使鎂合金的工業(yè)應(yīng)用受到了極大的制約。因此在關(guān)于鎂合金的研究領(lǐng)域，鎂合金的強(qiáng)化是一個(gè)非常重要的研究方向。其中析出相強(qiáng)化為商用鎂合金的主要強(qiáng)化手段，也是是鎂合金強(qiáng)化的主要研究方向之一。
　　本文以最常用的兩種擠壓態(tài)商用鎂合金AZ61和ZK60為研究對(duì)象，研究預(yù)壓縮變形和時(shí)效處理對(duì)試樣

2、后續(xù)沿?cái)D壓方向變形的影響。實(shí)驗(yàn)中使用的主要檢測(cè)和分析手段有：金相組織觀察（OM）、X射線衍射分析（XRD）、掃描電子顯微分析（SEM）和電子背散射衍射（EBSD）等。對(duì)時(shí)效后試樣的變形和時(shí)效析出行為進(jìn)行觀察研究，并用透射電子顯微分析（TEM）對(duì)ZK60合金中{10-12}拉伸孿生內(nèi)部的析出相進(jìn)行了詳細(xì)分析。所得研究結(jié)果有以下幾點(diǎn)：
　　通過(guò)金相組織觀察、掃描電子顯微分析和透射電子顯微分析，再經(jīng)過(guò)預(yù)孿生化的擠壓態(tài) AZ61和ZK60

3、合金的時(shí)效過(guò)程中，析出相會(huì)優(yōu)先在{10-12}拉伸孿晶界和孿晶內(nèi)部形核，其后在未發(fā)生孿生的基體上形核，這可能是由于在透鏡狀的{10-12}孿生界面上存在局部錯(cuò)排，并且在孿生內(nèi)部存在大量的位錯(cuò)和層錯(cuò)，這些缺陷的存在使得給析出相不均勻形核提供了有利的條件。
　　在時(shí)效后 ZK60合金中的預(yù)先存在{10-12}拉伸孿晶內(nèi)部觀察到了三種形貌的析出相：(0001)twin板狀、[11-20]twin條狀和[0001]twin棒狀析出相，其組

4、成為Mg4Zn7相或 MgZn2相。對(duì)析出相和孿晶的傅里葉變換點(diǎn)陣（FFT）進(jìn)行分析，可以確定Mg4Zn7與孿晶的取向關(guān)系式相關(guān)于[010]晶帶軸的兩種變體，分別為即[010] Mg4Zn7‖[0001] twin且(-201) Mg4Zn7‖(-12-10) twin，[010] Mg4Zn7‖[0001] twin且(-201) Mg4Zn7‖(10-10) twin。MgZn2與孿晶的取向關(guān)系為[-12-10]MgZn2‖[000

5、1]twin，(10-12) MgZn2‖(10-10) twin
　　AZ61合金中，在再次同向壓縮的過(guò)程中，析出相對(duì)孿生擴(kuò)展的阻礙作用并不能與回復(fù)所造成的軟化作用相抗衡，因此導(dǎo)致了時(shí)效后壓縮屈服強(qiáng)度的降低。而在反向拉伸過(guò)程中，析出相在孿晶界和孿生內(nèi)部?jī)?yōu)先形核導(dǎo)致了拉伸屈服強(qiáng)度的大幅增加。ZK60合金中不論是再次同向壓縮還是反向拉伸，時(shí)效處理后試樣的屈服強(qiáng)度相比于未進(jìn)行時(shí)效處理試樣均有明顯的改善。這兩種合金屈服強(qiáng)度不同變化趨勢(shì)是

6、由兩種合金中不同的析出行為和析出相形貌所導(dǎo)致的。此外，兩種預(yù)孿生化合金經(jīng)過(guò)時(shí)效處理后在其擠壓方向上的拉伸壓縮不對(duì)稱性均得到了很好的改善。
　　時(shí)效后兩種合金試樣同向二次壓縮過(guò)程的 B硬化階段均呈現(xiàn)出兩個(gè)斜率不同的階段B1和B2，其中B1階段的斜率明顯大于B2階段。盡管B1階段斜率的變化不盡相同，但兩種合金中時(shí)效對(duì)B2階段的斜率均卻沒(méi)有明顯的影響，即時(shí)效所產(chǎn)生的析出相只對(duì)B階段硬化的小變形量階段有較大影響，而隨著變形量的增大，析出相