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本文通过等径角轧制-连续弯曲-退火工艺(Equal channel angular rolling and continuous bending with subsequent annealing,ECAR-CB-A)成功制备出了具有双峰非基面织构的AZ31镁合金板材,为研究其在室温条件下的拉伸塑性变形行为及机制,设计了五种具有不同加载方向的样品,取其拉伸方向与轧向(Rolling direction,RD)分别成0°、30°、45°、60°和90°。通过结合室温单轴拉伸实验、电子背散射衍射(Electron backscattered diffraction,EBSD)技术和粘塑性自洽模型(Visco plastic self-consistent,VPSC)晶体塑性模拟,研究不同初始织构对AZ31镁合金板材沿RD单轴拉伸过程中微观组织演化和宏观力学行为的影响,分析不同加载方向对AZ31镁合金板材面内力学行为的各向异性及微观组织演化的影响,揭示不同变形机制对双峰非基面织构AZ31镁合金板材室温单轴拉伸塑性变形的贡献。得出如下结论:(1)研究了初始织构对AZ31镁合金板材室温拉伸塑性变形行为的影响:(1)对于具有典型基面织构的收获态(As-received)样品,位错滑移为主导变形机制,而在ECAR-CB-A工艺制备的双峰非基面织构样品中,由于双峰织构从法向(Normal direction,ND)向RD倾斜约±40°,使位错滑移和ETs都有利于参与塑性变形。(2)收获态样品变形后织构类型不改变,基面织构组分的发散程度减小。然而,对于ECARCB-A样品,随着晶粒c轴与ND间夹角的增大,单个晶粒内部实际激活的拉伸孪晶(Extension twin,ET)变体数量增加,使双峰织构向ND“收拢”和形成新的TD(Transverse direction,TD)织构组分。(3)对于ECAR-CB-A样品,由于变形过程中激活了大量的ETs,使其断裂延伸率(Fracture to elongation,FE)比收获态样品提高了10%;同时由于双峰非基面织构的软化效应,有利于变形过程中基面<a>滑移的激活,进一步使ECAR-CB-A样品的屈服强度(Yield strength,YS)和屈强比值(YS/UTS)降低了约50%。(2)研究了加载方向对双峰非基面织构AZ31镁合金板材室温塑性变形行为的影响:(1)随着加载方向与RD的夹角从0°逐渐增大到90°,变形组织中ETs的体积分数逐渐减小,位错密度逐渐增大。(2)对于不同加载方向的样品,在变形过程中均形成了新的TD织构组分,同时双峰织构逐渐向ND“收拢”。但随着加载方向与RD偏离角度的增大,双峰非基面织构向ND“收拢”的趋势逐渐减弱。(3)随着加载方向与RD的夹角从0°逐渐增大到90°,单个晶粒内部激活的ET变体数量明显减少,平行的ET变体对逐渐消失;当晶粒c轴与ND的夹角小于60°时,激活的ET变体向TD偏转;当晶粒c轴与ND的夹角在60°-90°范围内时,激活的ET变体逐渐从向TD偏转变为向ND偏转。(4)随着加载方向与RD的夹角从0°逐渐增大到90°,双峰非基面织构AZ31镁合金板材具有明显的力学行为各向异性,表现为板材的YS逐渐升高,FE逐渐降低。(3)研究了不同加载方向下双峰非基面织构板材的单轴拉伸塑性变形机制:(1)采用最小参数法获得了双峰非基面织构AZ31镁合金薄板的正确材料参数;(2)对于0°和30°样品,变形机制以基面<a>滑移为主,柱面<a>滑移和{10-12}ETs为辅。45°样品具有过渡作用,柱面<a>滑移的相对开启量明显增大,与基面<a>滑移和少量{10-12}ETs共同参与塑性变形。对60°和90°样品,以柱面<a>滑移为主,基面<a>滑移和少量锥面<c+a>滑移为辅参与塑性变形。(3)随着加载方向与RD的夹角从0°逐渐增大到90°,基面<a>和拉伸孪生(ET)的相对开启量总和逐渐减小,因此双峰织构向ND“收拢”的趋势逐渐减弱。