镁合金板材室温成形性能影响因素及改善措施

镁合金在轧制过程中常常会形成非常强的基面织构,从而导致非常差的成形性能(轧制成形性能和冲压成形性能)。近年来,很多学者致力于改善镁合金板材基面织构的研究工作并取得了极大的进展。这些研究主要可归结为:调控轧制参数或开发新型轧制技术以削弱基面织构;对具有强基面织构的镁合金板材进行二次加工来使基面织构发生弱化或者改变;通过合金化改变镁合金在轧制过程中的织构取向。基于此,对改善镁合金板材基面织构的国内外研究进展进行了评述。     

ZK60镁合金异步降温轧制显微组织与力学性能的演变（英文）

将异步降温轧制应用于制造沿轧制方向具有弱基面织构的细晶ZK60镁合金板。结果表明,多道次降温轧制可以显著改善显微结构的均匀性,细化晶粒尺寸。同时,在轧制过程中逐渐形成沿横向的纤维织构。重要的是,沿轧向的剪切变形使基面的c轴向轧向旋转,削弱沿此方向的基面织构。受这种显微结构变化的影响,由于连续的晶粒细化和柱面滑移的增加,沿横向的屈服强度持续增加,而由于应变硬化能力的下降,均匀伸长率下降。相反,沿轧向的基面织构的持续减弱大大抵消晶粒细化所带来的强化效果,从而导致屈服强度的轻微下降。     

AZ31镁合金的织构对其力学性能的影响

利用电子背散射衍射(EBSD)取向成像技术,分析AZ31镁合金热挤压棒材和轧制薄板的织构特点;对具有不同初始织构的镁合金棒材和薄板进行力学性能分析,并从织构角度分析棒材的拉压不对称性和薄板的力学各向异性。结果表明:挤压镁合金棒材具有主要以(0001)基面平行于挤压方向的基面纤维织构,存在严重的拉压不对称性,其原因在于压缩时的主要变形方式为{1012}1011孪生;热轧镁合金薄板具有主要以(0001)基面平行于轧面的强板织构,具有显著的力学性能各向异性,其原因在于拉伸时不同方向的基面滑移Schmid因子不同。     

温轧及退火对挤压AZ31B镁板室温各向异性的影响

以挤压AZ31B镁合金板为原料，通过温轧与退火制备了弱各向异性的镁薄板。研究了在温轧及随后退火过程中挤压镁板组织及各向异性的变化，获得在室温下具有较高综合力学性能与成形性(屈服强度>250 MPa,抗拉强度>300 MPa,伸长率>15%,杯突IE=2.8 mm),且各向异性低的板材。挤压镁板中的非基面织构将完全或部分中和后续轧制过程中的基面织构，是获得低各向异性的关键，随后的退火将进一步弱化板材的基面织构和各向异性。相比于伸长率，各向异性与成形性的相关性更大。     

尺寸不对称高Ca/Nd镁合金轧制形变织构研究

利用喷射沉积技术制备Mg-9Al-3Zn-1Mn-6Ca-2Nd合金沉积坯,对其进行挤压预变形和二次轧制变形(T=350℃、ε=0.05、0.1、0.15和0.2),重点研究二次轧制变形过程对尺寸不对称挤压坯中织构演变的影响。结果表明:镁合金板材在350℃轧制变形,随着轧制变形程度(ε=0.05、0.1、0.15和0.2)增大实现了形变织构的随机化,挤压坯初始织构类型与(Ca,Nd)Al2粒子综合作用是导致基面织构{0002}、柱面织构{10 10}及锥面织构{10 13}全面启动的主要原因。     

异步轧制Mg-3Zn-2(Ce/La)-1Mn合金的微观组织及织构演变

为了研究镁合金经异步轧制后的微观组织及织构演变,使用4种不同异速比对挤压态的Mg-3Zn-2(Ce/La)-1Mn合金进行异步轧制试验。结果表明:相对于初始的挤压态样品,异步轧制后的组织更均匀细小;随着异速比的增大,再结晶晶粒数量增多,第二相破碎,晶粒和第二相粒子的尺寸减小,组织的均匀化程度提高;样品中主要存在两种第二相,即α-Mn相和Mg_xZn_y-Mn-(Ce/La)相;锥面滑移及基面滑移在异步轧制过程中扮演着重要的角色,且基面取向出现了从RD向TD的30°~45°偏转,织构逐渐趋于随机化。强剪切应变的引入、锥面滑移以及基极的偏转对织构的随机化具有显著的影响。     

轧制镁合金中的板织构及其控制工艺

对轧制镁合金中的板织构及其控制工艺的研究进展进行评述。镁合金在轧制过程中形成(0001)平面平行于轧制平面的基面织构,其主要原因是基面α滑移及{10-12}孪生变形。通过弱化织构,可显著提高变形镁合金的塑性和成形性。弱化镁合金织构的手段有2种:添加稀土元素和设计特殊成型工艺。添加少量稀土就可对织构弱化起到明显效果。通过异步轧制、等径角轧制等引入剪切变形,改变再结晶晶粒基面取向,从而弱化变形镁合金织构。镁合金板材多道次轧制过程中或者轧制后一般都需进行退火,退火工艺对变形镁合金的织构有一定弱化效果。     

Mg-7Gd-4Y-1Nd-0.5Zr合金热轧过程中的组织与织构演变

采用金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪,对Mg-7Gd-4Y-1Nd-0.5Zr合金铸锭在450℃条件下轧制变形过程中的微观组织和织构演变规律进行研究。结果表明:该合金在轧制过程中存在着两种织构组分:基面织构和棱柱面织构。随变形程度的增加,基面织构不断增强,棱柱面织构不断减弱。在450℃条件下轧制时,棱柱面滑移系启动协调晶粒的塑性变形形成棱柱面织构,形成的棱柱面织构组分在后续变形过程中通过{1012}1011孪生及退火过程中孪生区域的静态再结晶而不断被削弱。     

特殊成形工艺下AZ31镁合金的织构及变形机制

通过组织观察以及宏观和微观织构测定、分析了异步轧制及等径角轧制的AZ31镁合金形变机制,确定了在这两种工艺下{0001}基面织构的改善效果.结果表明:异步轧制产牛的平行于轧面的剪切力促进了与普通轧制状态下相反的基面滑移,使基面织构连续地弱化为倾转的基面织构;而等径角轧制通过产生与轧向成122.5°的剪切力,使基面取向的晶粒产生拉伸孪晶,形成与基面织构共存的柱面织构.因此这两种特殊工艺都可能改善镁合金的塑性.还分析了形变量和退火对织构的影响.     

静态退火对Mg-Gd-Y-Zr挤压合金微结构与织构的影响（英文）

研究了Mg-9Gd-4Y-0.6Zr挤压合金在静态退火过程中的微结构与织构的演变。采用金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、XRD织构测试仪及EBSD分析技术表征了合金的晶粒长大、析出相沉淀及织构改变。结果表明,退火初期的晶粒细化是由再结晶引起的;晶间不均匀变形诱发了晶间的局部析出,继而抑制了再结晶过程。织构分析表明,热挤压产生了常见的基面纤维织构和不常见的柱面纤维织构,即c轴平行于挤压方向;在静态再结晶过程中,新晶粒形核会弱化柱面纤维,而晶粒长大过程会强化柱面纤维。晶界与亚晶界上的大量析出相抑制了织构改变。