具有细晶/混晶交替分布组织特征的AZ31镁合金轧板拉伸变形行为仿真

作     者：朱必武 胡碧波 刘筱 魏福安 刘文辉 徐从昌 李落星 

作者机构：湖南科技大学机电工程学院高功效轻合金构件成形技术及耐损伤性能评价湖南省工程研究中心 青海大学部省合建盐湖化工大型系列研究设施 湖南大学重庆研究院 

出 版 物：《中国有色金属学报》 (The Chinese Journal of Nonferrous Metals)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金(52071139、U20A20275) 湖南省自然科学基金(2023JJ30252、2023JJ30262) 青海大学盐湖化工大型系列研究设施开放研究项目(2023-DXSSKF-04) 湖南省教育厅科研项目(21B0471) 重庆市自然科学基金(CSTB2023NSCQ-MSX0886) 

主　　题：AZ31镁合金 黏塑性自洽模型 细晶 混晶 变形机理 织构 

摘      要：通过中等应变速率轧制获取细晶区和混晶区交替分布的AZ31镁合金轧制板材，构建不同组织特征的黏塑性自洽（VPSC）模型，预测板材在室温拉伸下的变形机制、织构演变和力学响应，研究细晶区与混晶区对塑性变形的贡献。结果表明：经410℃，平均应变速率1.9s-1、4.8s-1和7.8s-1制备的轧制板材，细晶区与混晶区呈现板织构特征，细晶区织构组分相较于混晶区更接近ND方向，随着轧制平均应变速率的增加，板材的细晶区与混晶区的织构组分差异逐渐减小。在室温拉伸塑性变形初期阶段，轧制板材的主要变形机制是基面滑移，次要变形机制是棱柱面滑移和锥面滑移，而拉伸孪生几乎不开启。压缩孪生启动，使得部分晶粒向TD方向偏转56°，形成TD方向的织构组分。棱柱面滑移活性的降低，有利于增强锥面滑移的分离效应，促使ND方向织构极密度降低和双峰织构形成。轧制板材在拉伸过程中，由于细晶区的织构组分相较于混晶区更接近ND方向，使得在拉伸过程中细晶区相较于混晶区的基面滑移开启较少，非基面滑移开启较多，促使在拉伸变形的过程中细晶区起强化作用，混晶区起弱化作用。织构组分差异逐渐减小，使得细晶区与混晶区的变形机制活性趋于一致，促使其在拉伸过程中的贡献也逐渐趋于一致。