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本文采用等通道角变形( ECAP)对挤压态Mg-5.25%Zn-0.6%Ca-0.3%Mn合金在250℃和300℃进行不同道次的塑性变形,并对ECAP变形后的合金在100℃和150℃进行二次挤压变形。采用光学显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜研究挤压态、ECAP变形及二次挤压镁合金显微组织变化。采用中子衍射和背散射电子衍射(EBSD)对ECAP变形及二次挤压前后镁合金的织构演变进行了分析,并对挤压态镁合金、ECAP变形及二次挤压变形镁合金室温拉伸性能进行了测试,对其变形机理进行了分析。挤压态镁合金的初始晶粒尺寸约为4μm左右,第二相Ca2Mg6Zn3沿挤压方向呈带状分布。在ECAP变形过程中,第二相破碎弥散分布在基体合金中,同时有一些纳米尺寸的第二相析出。ECAP变形可以显著细化合金晶粒,在250℃经4道次ECAP变形后,平均晶粒尺寸细化至1.0μm,达到亚微米超细晶水平。随着ECAP变形道次的增加,合金的强度升高,室温延伸率得到了显著的提高。在300℃经4道次ECAP变形以后,合金的延伸率达到了22.7%,是原始挤压态的2倍,同时强度达到了323.2MPa,这主要是晶粒细化和ECAP变形过程中织构的变化所致。ECAP变形之后再对合金在100℃和150℃进行二次挤压。二次挤压之后,合金晶粒进一步细化,组织更加均匀。低温下进行二次挤压可以提高合金的强度和硬度,较高温度二次挤压可以提高合金的强度和延伸率。250℃4道次ECAP变形试样进行100℃二次挤压后,合金晶粒尺寸达到0.96μm,抗拉强度达到356MPa。300℃4道次ECAP变形试样进行150℃二次挤压后,合金晶粒尺寸达到1.1μm,抗拉强度达到334.62MPa,延伸率达到了15.2%。这主要是晶粒细化、组织均匀化及二次挤压过程中织构的演变所致。