镁合金轧制板材低温变形行为与微观机制

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1、万方数据第18卷第9期中国有色金属学报2008年9月型：!!些：!!坠￡塾垫竺竺!竺竺!璺苎!竺!璺竺坚!!!竺竺墼!!苎坚兰里：!唑文章编号：1004-0609(2008)09-1577—07镁合金车L$1J板材低温变形行为与微观机制刘俊伟，陈振华，陈鼎(湖南大学材料科学与工程学院，长沙410082)摘要：研究AZ31镁合金轧制板材在低温(室温至423K)拉伸条件下的力学性能，并通过高温金相显微镜的拉伸附件观察动态微观组织的变化过程。结果发现：镁合金的塑性随温度的升高和应变速率及负载的降低而增加，表现出一定的应变速率敏感性。常温下的

2、主要变形机制为{10ll}压缩孪生，其形核和长大速度很快，但同时也存在少量的基面滑移，不同类型的孪晶在晶粒中彼此相交；而随着温度的升高，a+c非基面滑移的临界剪切应力迅速下降，大量非基面滑移系被激发，板材塑性性能明显改善；当应变速率较高时(423K，应变速率10-2／s)，断裂方式为有一定塑性特征的解理形貌：随着应变速率的降低(423K，应变速率10-3／s)，断裂方式逐渐变为塑性断裂。关键词：镁合金；压缩孪晶；基面滑移；变形行为；断裂机制中图分类号：TG146．2文献标识码：AMicrostructureevolutionandde

3、formationbehaviorofhot-rolledMgalloyatlowtemperaturesLIUJun-wei，CHENZhen-hna,CHENDing(SchoolofMaterialsScienceandEngineering，HunanUniversity,Changsha410082，China)Abstract：Themechanicalbehavioranddynamicmierostrueturalevolutionofhot-rolledAZ31Mgalloywerestudiedbytensilea

4、ttachmentofhigh—temperaturemicroscopyffITM)atdifferenttemperaturesfromroomtemperature饵Dto423kTheresultsshowthattheductilityofMgalloymaterialincreaseswiththeincreaseofdeformationtemperatureandthedecreasesofloadandsU'ainrateandhascertainstrainratesemitivity．Themaindeforma

5、tionevolutionis{1011}conWactiontwinningatRTwhichhashighnucleationrateandgrowthvelocityandlittlebasalsHps．Differenttypesoftwins啪intersectwitheachotherandresultsinsevereshearintheexis6ngtwin．Withtheineralseoftemperature．thecriticalresolvedshearSIIfeSS(CRSS)ofa+cnon-basals

6、lipissurpassedeasily,agreatmanynon-basalslipsystemsa坞activatedandtheplasticpropertyofMgalloyisimprovedobviously．At423Kwhenthestrainrateis1酽／s，thealloyexhibitsductilefi'acturewithdimples．Withthedecreaseofsll'ainrate(10-9／s)，thefracturetransferplasticdeformationstepbystep

7、．Keywords：magnesiumalloys；contractiontwin；basalsfip；deformationbehavior；fracturemechanism·由于镁合金具有密度小，比强度和疲劳强度高，比弹性模量好以及优良的切削加工性能和抛光性能，使镁合金在一系列国防尖端领域及汽车、产品和化工等日常制造业中被广泛应用【l-2]。尽管如此，由于大部分镁合金具有密排六方结构，导致其塑性变形能力差，低温下口+c非基面滑移(包括柱面滑移和锥面滑移)很难发生，易出现较为明显的各向异性【3卅。在这种情况下，对镁合金低温塑性变形

8、机理进行深入研究有助于扩大镁合金的应用范围，并受到越来越多国内外研究者的关注。WANG掣5】认为在镁合金低温变形过程中，当应力方向平行于c轴进行拉伸或垂直于c轴压缩时，会产生{1012}拉伸孪晶；而当应力方向平行于C轴压