【摘 要】
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镁合金因质量轻、比强度和比刚度高的特点而应用广泛,但由于镁合金滑移系少,室温变形时容易产生强基面织构,不利于后续加工成型。目前提高镁合金板材成型性能的主要方法包括:细化晶粒、提高温度、改善织构。大量研究表明,添加稀土元素可使镁合金板材轧制后形成弱基面织构,而Ca元素能起到和稀土元素类似的效果。本论文以（0002）极轴显著偏离轧面法向ND的弱织构Mg-2Zn-1Ca镁合金板材为研究对象,进行4道次室
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镁合金因质量轻、比强度和比刚度高的特点而应用广泛,但由于镁合金滑移系少,室温变形时容易产生强基面织构,不利于后续加工成型。目前提高镁合金板材成型性能的主要方法包括:细化晶粒、提高温度、改善织构。大量研究表明,添加稀土元素可使镁合金板材轧制后形成弱基面织构,而Ca元素能起到和稀土元素类似的效果。本论文以（0002）极轴显著偏离轧面法向ND的弱织构Mg-2Zn-1Ca镁合金板材为研究对象,进行4道次室温冷轧,并在300℃,350℃和400℃进行退火处理,通过XRD、EBSD进行组织与织构表征,结合粘塑性自洽（VPSC）晶体塑性模拟,分析了轧制过程的变形机制启动情况对织构形成的影响,退火过程中的织构演变机理,以及力学性能各向异性的影响因素。论文的主要研究结果如下:（1）冷轧后板材织构由初始的沿TD分布的弱双峰非基面织构转变为椭圆形的分布特征,且柱面取向由随机分布转变为以[10-10]//RD为主。初始织构通过影响低CRSS的变形机制（如基面滑移,拉伸孪生,柱面滑移）的启动活性,引发取向差转变,最终决定板材织构的分布特点。（2）在静态再结晶过程中,织构恢复到轧制前沿TD分布的非基面双峰织构,柱面取向呈现随机分布。再结晶织构的形成主要取决于再结晶取向形核以及晶粒的非择优性均匀长大,而与形核的位置无关。初始再结晶晶粒中有大部分的晶粒偏转到TD方向,再结晶晶粒的c轴沿面内的偏转角度有所差异,使最终板材形成面内分布不均匀的再结晶织构。（3）根据霍尔-佩奇关系,屈服强度σs受位错在晶内启动滑移的摩擦阻力?0,晶粒平均尺寸d和晶界影响强度的系数k影响。实验显示退火板在不同方向拉伸时力学性能有明显的各向异性。不同晶粒尺寸的板材各向异性差别不大。k值不随拉伸方向发生变化,而不同拉伸方向的?0的变化值与σs的变化值一致。?0可以用临界剪切应力/施密特因子（CRSS/SF）描述。CRSS/SF值在沿RD方向上较高,引起?0沿RD方向上的升高。k值可用相邻晶粒变形机制启动的临界应力差值（?Stress）和几何协调因子（m’）描述。二者沿不同拉伸方向变化不大,解释了k值在RD/TD方向保持不变的原因。因此,σ0的变化是导致退火板材力学性能各向异性的主要原因。
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