塑性变形对喷射沉积含Nd镁合金织构与组织性能的影响

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作为结构材料,由于镁合金具有低密度、高比强度、良好的加工性能和高的回收率,在过去几十年中被广泛使用,其在汽车工业、国防应用与航空领域具有巨大应用潜力。目前,对于热压缩期间含Nd镁合金LPSO相形成与变形机制以及织构演变规律仍不清楚。因此,本工作研究热压缩变形对喷射沉积含Nd镁合金显微组织和织构演变规律的影响。主要研究结果如下:  喷射沉积镁合金挤压坯晶粒细小尺寸约1~5μm,且其第二相组织主要由不同形状(块状和棒状)和尺寸(微米级、纳米级)的C15粒子((Ca,Nd)Al2相)、纳米级Mg-Nd-Zn型6H-LPSO相、Al18Mg3Mn2相以及Mg0.97Zn0.03相组成,而其变形亚结构主要由大量的位错缠结区和以C15粒子为基底形成的面心立方(111-)孪晶构成。细小的C15粒子钉扎位错并产生位错缠结区使C15粒子周围可动位错减少,激发了C15粒子的孪生是产生面心立方(111-)孪晶的主要原因。  喷射沉积镁合金挤压坯形成较强的(0002)基面织构和非基面(柱面、锥面)织构,即挤压坯实现了形变织构的多元化,镁合金在不同温度(250℃、350℃和450℃)、应变速率为=0.1 s-1、不同变形程度(ε=10%、30%和60%)下热压缩变形后,镁合金(0002)基面织构的极密度强度逐渐减弱,而柱面织构{101-0}和锥面织构{101-1}、{101-2}的极密度强度逐渐增强,即镁合金在热压缩过程中实现了形变织构的随机化。Mg基体晶粒尺寸细小(1~5μm)是镁合金实现形变织构随机化的主要原因。  在热压缩变形过程中C15粒子的微观塑性变形机制是以孪生为主,滑移为辅的综合塑性变形机制。C15粒子中所含稀土 Nd元素质量分数不同导致了C15粒子不同的微观塑性变形机制。  镁合金挤压坯的硬度值最大为92.38HV。在250℃、应变速率=0.1 s-1时对镁合金进行二次热压缩变形,随变形程度的增大(ε=10%、30%和60%)合金的硬度值逐渐增大,当ε=60%时,硬度值最大为87.66HV。
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