AZ31镁合金不同温度挤压后组织性能研究.pdf

第38卷 第7期 稀有金属材料与工程 V01．38，No．7 2009正 7月 RAREMETALMATERIALSANDENGINEERING 2009 July AZ3 1镁合金不同温度挤压后组织性能研究 梁书锦，王 欣，刘祖岩，王尔德 (哈尔滨工业大学，黑龙江哈尔滨150001) 摘要：研究不同模具温度挤压变形对细晶AZ3l镁合金力学性能和织构演变的影响。结果表明，挤压变形显著地细化 AZ31镁合金的晶粒，大幅度地提高了材料的抗拉强度和屈服强度，而材料的延伸率变化不大。室温挤压时，材料的抗 拉强度和屈服强度分别为322和233MPa，延伸率为21％。随着模具温度的升高，变形后材料组织中的大角度晶界所 占的比例逐渐变大，表明挤压过程中的动态再结晶越来越充分。挤压变形后，形成f0002}基面环形织构，织构强度较 原始状态显著减弱。通过综合分析材料的力学性能以及织构分布，发现AZ3l镁合金的力学性能取决于材料的晶粒大小 与织构分布。 关键词：AZ3l合金；织构；挤压；力学性能；动态再结晶 146．2+2 中图法分类号：TG 文献标识码：A 文章编号：1002．185X(2009)07．1276．04 镁合金具有密度低、比强度和比刚度高、抗震及 验机对AZ31镁合金的室温力学性能进行测试，拉伸 减震能力强、电磁屏蔽效果优异以及易回收等一系列 试验的应变速率为1×10。3S～。采用HKL公司的电子背 优点，在电子、电器、汽车、交通、航空、航天、医 药材料等领域具有重要的应用价值和广阔的应用前 样进行晶粒间取向分析以及织构分析。对进行EBSD 景，被誉为21世纪最具发展前途的金属结构材料【l，2】。 但是，由于镁的密排六方晶体结构，室温滑移系少， 纸进行粗磨，然后采用体积比5：3的磷酸乙醇溶液进 塑性变形能力较差。 行电解抛光，电解电压为2．5～5V，电解液温度为室温。 塑性变形是一种通过改善组织来提高材料力学性 2结果与讨论 能的有效方法。大量研究表明，通过挤压、轧制以及 锻造等方法能够有效地细化镁合金材料的晶粒，提高 其室温塑性【3卅。此外，如粉末冶金【9】、快速冷凝110】镁合金原始坯料的金相组织照片。原始坯料由很多细 以及等径侧向挤压[1l,12]等，也能够得到超细晶镁合金， 小的再结晶晶粒组成，采用截线法测量计算得到其平 并且大幅度地提高材料的综合力学性能。但是，其缺 均晶粒尺寸为7．8肛m。原始组织中{0002}基面的极图 点是成本较高，所制备材料的尺寸较小。本实验研究 如图1b所示。原始组织中，大多数晶粒的基面平行于 不同温度下挤压变形对AZ3I镁合金晶粒细化效果和挤压方向，形成很强的基面环形织构分布，其强度Ag) 力学性能的影响，以及挤压过程中织构的演变。 为12．61。力学性能测试表明，其抗拉强度和屈服强度 分别为283和175MPa，延伸率为21％。 1 实验 实验采用经过一次挤压的AZ31镁合金棒材作为 表1 实验用AZ31镁合金的化学成分(∞，％) Table1 Chemical ofAZ31 原始挤压坯料，尺寸为中16mmx250mm。挤压实验 composition