纯铝及镁合金异步轧制

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1、上海交通大学硕士学位论文纯铝及镁合金异步轧制摘要镁合金是极具潜力的结构材料但多数镁合金具有密排六方hcp晶格结构室温下变形时可启动的滑移系少表现出低的成形性能细晶有助于协调滑移和抑制孪生而异步轧制技术的研究和发展将为制备细晶镁合金提供简单而可行的工艺从而为镁合金的强塑性变形提供理想的微观组织本文通过对纯铝及AZ31镁合金异步轧制模型的研究证明了异步轧制时剪切变形的存在而且由于剪切变形可以大幅提高材料变形时的总应变相同速比下随着异步轧制压下量的增加其倾斜角增大导致总应变增大同一状态不同速比下异步轧制压下量相同

2、条件下当速比n为1.5时倾斜角最小而速比n为1.27及2.1时其倾斜角基本一致略大于速比1.5时的倾斜角用异步轧制方法细化镁合金晶粒得到超细晶粒镁合金板材从而提高镁合金的力学性能并促进镁合金的工业应用固溶处理后经异步轧制材料整个纵截面晶粒呈长条状且有向快辊面方向倾斜的趋势而固溶+时效处理后经异步轧制材料整个纵截面晶粒呈等轴状与固溶后异步轧制相似的是晶粒在整个纵截面均呈不均匀分布I上海交通大学硕士学位论文同步轧制后材料中的晶粒基本呈等轴状异步轧制后材料中心部晶粒基本呈等轴状靠近快速辊和慢速辊部位的晶粒主要为长

3、条状且有一定的倾斜并存在有大量的孪晶材料纵截面靠近快速辊的部分晶粒最细小其次是靠近慢速辊的部位而中轴部的晶粒最大且随着异步轧制温度升高其轧制后平均晶粒尺寸增大经异步轧制后靠近快辊面显微硬度明显高于其它部位的硬度值其次是靠近小辊面的硬度值中轴部显微硬度值最低而快辊面与中轴部及慢辊面与中轴部处的显微硬度处于两轧辊面与中轴部显微硬度之间随着退火温度的升高材料的晶粒明显长大异步轧制后试样断裂均未出现明显的紧缩现象相对于固溶处理后同步轧制固溶时效处理后同步轧制无论是强度还是塑性均有所下降然而相对于固溶处理后异步轧制固

4、溶时效处理后异步轧制其强度和塑性均有所提高特别是伸长率提高了近一倍拉伸试样的整个断面呈现韧窝与解理断裂共存的形貌可知其既有韧性断裂也存在解理断裂关键词镁合金AZ31异步轧制微观结构力学性能显微硬度II上海交通大学硕士学位论文ASYMMETRICROLLINGOFPUREALUMINUMANDMAGNESIUMALLOYSABSTRACTMagnesiumalloyisonekindofstructuralmaterialswithgreatpotential.Withaclose-packedhexagon

5、al(HCP)structure,itisshortofslipsystemswhichleadstopoorformationability.Finegrainscancoordinateslippingandpreventformationoftwins.Theresearchanddevelopmentofasymmetricrolling(AR)willofferasimpleandreasonabletechniquetopreparefine-grainedmagnesiumalloys,and

6、provideseverelydeformedmagnesiumalloyswithidealmicrostructures.ItisverifiedthatshearingdeformationhappensduringtheprocessofAR,throughthestudyofasymmetricallyrolledpurealuminumandAZ31.Duetotheshearingdeformation,thetotalstrainhasbeenincreasedgreatly.Themore

7、thereductionis,thegreatertheshearingdeformationis.WhentheIII上海交通大学硕士学位论文materialsareappliedtoARwithdifferentspeedratiosatthesamesituation,theinclinationisthesmallestatn=1.5(n:Speedratio);andinclinationsarethesameatn=1.27or2.1,whichisalittlelargerthanthatat

8、n=1.5.Theultra-finegrainedmagnesiumalloysareproducedbyAR,whichimprovesthemechanicalpropertiesandimprovetheirapplicationsinthefieldofindustry.Strippedgrainsaredistributedonthelongitudinalsectionofmagnesiumallo