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挤压态AZ31镁合金热变形过程中的孪生和织构演变

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中国有色金属学报 2016年第2期26卷 288-295页

作者：刘筱朱必武李落星唐昌平湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082 湖南科技大学高温耐磨材料及制备技术湖南省国防科技重点实验室湘潭411201

采用100 k N servo-hydraulic MTS型试验机对挤压态AZ31镁合金进行温度为350℃、应变速率为0.3 s-1和不同应变量下的热压缩;利用X射线衍射(XRD)测量不同应变量下的织构,并利用取向分布函数计算其织构类型,分析织构转变;通过电子背散射... 详细信息

采用100 k N servo-hydraulic MTS型试验机对挤压态AZ31镁合金进行温度为350℃、应变速率为0.3 s-1和不同应变量下的热压缩;利用X射线衍射(XRD)测量不同应变量下的织构,并利用取向分布函数计算其织构类型,分析织构转变;通过电子背散射衍射技术(EBSD)分析孪生的形成情况。同时,计算不同滑移系和孪生的斯密特因子,分析不同滑移系和孪生开启的先后次序。结果表明:变形初期,由于拉伸孪生的出现导致(0001)]0110[和(0001)]0112[织构的形成,并随应变量的增加,发生动态再结晶,)0101([0001]和)0121([0001]纤维织构完全由(0001)]0110[和(0001)]0112[织构代替;在变形初期,大部分晶粒先产生拉伸孪生,接着发生二阶锥面滑移。

关键词： AZ31镁合金织构拉伸孪生斯密特因子

多向压缩中AZ31镁合金变形行为的EBSD跟踪研究

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金属学报 2013年第8期49卷 932-938页

作者：黄洪涛 Godfrey Andrew 刘伟付宝勤刘庆清华大学材料学院先进材料教育部重点实验室北京100084 重庆大学材料科学与工程学院重庆400044

利用显微硬度点法结合电子背散射衍射(EBSD)技术,跟踪研究了多向压缩路径下AZ31镁合金的变形行为.采用先沿板材横向(TD)压缩然后沿板材法向(ND)进行压缩的应变路径.结果表明,绝大多数晶粒TD压缩变形中主要以{1012}拉伸孪生为主,ND压缩... 详细信息

利用显微硬度点法结合电子背散射衍射(EBSD)技术,跟踪研究了多向压缩路径下AZ31镁合金的变形行为.采用先沿板材横向(TD)压缩然后沿板材法向(ND)进行压缩的应变路径.结果表明,绝大多数晶粒TD压缩变形中主要以{1012}拉伸孪生为主,ND压缩变形过程中主要以退孪生为主,少数晶粒变形行为不同的原因是由于其初始取向偏离基面织构太大.在ND压缩变形中发生退孪生行为的晶粒内,没有发现新的孪生变体出现,表明退孪生比激活一个新的孪生变体要容易.剩余孪晶面积分数减少到0时,ND压缩变形中的局部区域应变小于TD压缩变形.表明完全退孪生所需应变比孪生小.

关键词： AZ31镁合金拉伸孪生退孪生局部区域应变 EBSD跟踪研究

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铍室温变形过程中的孪生及织构演变

稀有金属与硬质合金 2019年第3期47卷 42-46页

作者：代彦明吕一格王东新张健康许德美钟景明王小宇西北稀有金属材料研究院宁夏有限公司稀有金属特种材料国家重点实验室宁夏石嘴山753000 不详

利用万能试验机在室温下对等静压铍材进行不同应变量的压缩试验,并采用扫描电镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)技术分析了铍材的孪生形成情况和织构演变。结果表明:铍在室温压缩变形时只发生{1012}拉伸孪生,在拉伸孪生的演变过程中,孪生... 详细信息

利用万能试验机在室温下对等静压铍材进行不同应变量的压缩试验,并采用扫描电镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)技术分析了铍材的孪生形成情况和织构演变。结果表明:铍在室温压缩变形时只发生{1012}拉伸孪生,在拉伸孪生的演变过程中,孪生萌生和长大过程对晶粒发生大角度转变和新织构{0001}的形成有着很大的促进作用;孪生后期对铍滑移变形的协调作用减少,单轴压缩力偶对新织构{0001}的形成也起着重要作用。

关键词：铍材拉伸孪生滑移织构

热挤压AZ31镁合金单向压缩变形的应变硬化行为

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中国有色金属学报 2015年第5期25卷 1128-1135页

作者：周德智鲁月马茹王轶农大连理工大学材料科学与工程学院大连116024

对AZ31镁合金热挤压棒材在室温下沿挤压方向分别进行了应变为3%、6%、10%的单向压缩实验。利用OM、XRD和EBSD等技术研究了不同压缩应变量下的显微组织、织构及应变硬化的演变特征。结果表明：具有{0002}纤维织构的热挤压态AZ31镁合金沿... 详细信息

对AZ31镁合金热挤压棒材在室温下沿挤压方向分别进行了应变为3%、6%、10%的单向压缩实验。利用OM、XRD和EBSD等技术研究了不同压缩应变量下的显微组织、织构及应变硬化的演变特征。结果表明：具有{0002}纤维织构的热挤压态AZ31镁合金沿着挤出方向压缩时，产生显著的应变硬化效应。其塑性变形可大致分为3个阶段：初始阶段主要发生{1012}拉伸孪生，表现为较低的应变硬化速率和应变硬化速率的急剧减小；随着压缩应变量的增加，孪晶界逐渐扩展，直至部分晶粒发生完全孪生，基面织构强度逐渐增强；拉伸孪晶生长所造成的强{0002}基面织构是产生高应变硬化速率的主要原因；应变硬化速率第Ⅱ~Ⅲ阶段的转折点大致与拉伸孪晶的生长停滞相对应。

关键词： AZ31镁合金拉伸孪生滑移压缩变形孪晶界

柱状多晶Mg-Gd-Y合金形变组织演变及形变硬化机制

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材料导报 2023年第10期37卷 175-180页

作者：柴涛耿传刚房大然赵圣诗林小娉董允东北大学材料科学与工程学院沈阳110819 东北大学秦皇岛分校资源与材料学院河北秦皇岛066004 秦皇岛先进金属与成型技术实验室河北秦皇岛066004

利用定向凝固技术制备了生长取向集中于[2243]、基面〈a〉滑移取向因子(Schmid factor,SF)大于0.4的柱状多晶Mg-6.38Gd-0.45Y合金,并研究了实验合金室温拉伸形变行为。结果表明,形变初期,软取向柱状晶内首先启动{1012}拉伸孪生协调应变... 详细信息

利用定向凝固技术制备了生长取向集中于[2243]、基面〈a〉滑移取向因子(Schmid factor,SF)大于0.4的柱状多晶Mg-6.38Gd-0.45Y合金,并研究了实验合金室温拉伸形变行为。结果表明,形变初期,软取向柱状晶内首先启动{1012}拉伸孪生协调应变。形变过程中,{1012}拉伸孪晶界快速、大范围扩展,吞噬基体并使基体取向逐渐转为[1210](SF孪生和{1011}-{1012}双孪生协调应变。压缩孪晶和双孪晶易形成压缩孪晶带群,并贯穿整个晶粒,滑移或扩展的位错及拉伸孪晶界与压缩孪晶带群交织在一起,产生形变硬化,提高合金强度的同时也形成应力高度集中分布区域,成为微裂纹形成之地。

关键词：晶体生长取向 Mg-Gd-Y合金拉伸孪生压缩孪晶带群

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双峰基面织构对Mg-2.6Nd-0.55Zn-0.5Zr合金弯曲应力及显微组织演变的影响

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2023年第3期33卷 714-727页

作者：张文丛刘宇轩马俊飞王文珂陈文振刘欣彤杨建雷哈尔滨工业大学(威海)材料科学与工程学院威海264209

沿Mg-2.6Nd-0.55Zn-0.5Zr板材挤压方向(ED)和横向(TD)分别切取试样,研究双峰基面织构对其弯曲应力及显微组织演变的影响。结果显示,具有弱基面织构的ED试样比TD试样的弯曲应力低很多。这种各向异性是不同织构状态对变形机制及显微组织... 详细信息

沿Mg-2.6Nd-0.55Zn-0.5Zr板材挤压方向(ED)和横向(TD)分别切取试样,研究双峰基面织构对其弯曲应力及显微组织演变的影响。结果显示,具有弱基面织构的ED试样比TD试样的弯曲应力低很多。这种各向异性是不同织构状态对变形机制及显微组织演变的作用所导致的。对于具有弱基面织构的ED试样,其主要的变形机制是基面滑移:内侧区域存在少量的{10■2}拉伸孪生,而外侧区域则是基面滑移和柱面滑移。相比之下,具有强基面织构的TD试样在内侧区域激活更多的{10■2}拉伸孪生,在外侧区域激活更多的柱面滑移。{10■2}拉伸孪生的激活一方面促使//压缩方向类型的织构增加,使内侧区域的织构角度限制在±30°范围内,另一方面减少高位错密度和低角度晶界的出现几率。{10■2}拉伸孪生的大量激活使TD试样保持高应变硬化能力,是该试样具有较高弯曲应力的根本原因。

关键词： Mg-Nd-Zn-Zr合金织构拉伸孪生三点弯曲弯曲应力显微组织演变

柱状晶生长取向对定向凝固Mg-Gd合金拉伸和压缩性能的影响

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中国有色金属学报 2024年第8期34卷 2615-2626页

作者：连永强房大然张航林小娉张金玉郑哲浩东北大学材料科学与工程学院沈阳110819 东北大学秦皇岛分校资源与材料学院秦皇岛066004

利用定向凝固技术,制备了生长取向为〈2110〉的柱状多晶Mg-6.3Gd合金和生长取向为〈3214〉的柱状多晶Mg-8.2Gd合金,并研究加载方式(拉伸、压缩)、柱状晶取向与力学性能之间的相关性。结果表明:拉伸载荷下,〈2110〉取向柱状晶的基面〈a... 详细信息

利用定向凝固技术,制备了生长取向为〈2110〉的柱状多晶Mg-6.3Gd合金和生长取向为〈3214〉的柱状多晶Mg-8.2Gd合金,并研究加载方式(拉伸、压缩)、柱状晶取向与力学性能之间的相关性。结果表明:拉伸载荷下,〈2110〉取向柱状晶的基面〈a〉滑移Schmid因子(Fs)低于0.051、柱状晶内启动{1011}压缩孪生协调应变,因此,Mg-6.3Gd合金屈服强度较高(为176 MPa),但伸长率仅8%;〈3214〉取向柱状晶的基面〈a〉滑移Fs高于0.46、柱状晶内启动{1012}拉伸孪生协调应变,因此,Mg-6.3Gd合金屈服强度较低(为57 MPa),但伸长率达到22%。压缩载荷下,两种取向合金启动{1121}和{1012}两种拉伸孪生协调应变,具有较高的形变硬化能力,抗压强度(分别为309 MPa和301 MPa)较屈服强度分别提高214 MPa和219 MPa,且具有较高的塑性。

关键词：镁合金柱状晶取向加载方式拉伸孪生压缩孪生

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室温下镁合金｛10-12｝孪生行为的研究

室温下镁合金｛10-12｝孪生行为的研究

作者：石东风重庆大学

学位级别：硕士

本文研究了室温下不同塑性变形条件下形变孪晶的演化过程。本课以商业AZ31镁合金轧制板材为研究材料,结合原位压缩与原位电子背散射衍射技术研究微观组织的演化过程。用配有channel 5系统的扫描电子显微镜检测样品ND-RD面的微观组织演... 详细信息

本文研究了室温下不同塑性变形条件下形变孪晶的演化过程。本课以商业AZ31镁合金轧制板材为研究材料,结合原位压缩与原位电子背散射衍射技术研究微观组织的演化过程。用配有channel 5系统的扫描电子显微镜检测样品ND-RD面的微观组织演化。首先,用原位EBSD表征技术检测初始态以及沿轧制方向压缩变形5.4%过程中样品的微观组织,从而研究塑性变形过程中的孪生行为的塑性变形机制和强化机制。沿RD方向压缩5.4%后,平行于法线方向的初始织构变弱,垂直于法线方向的RD织构形成。经研究发现,形成了四种不同的孪晶结构:(1)单一变体的平行孪晶结构;(2)单一变体的交叉孪晶结构;(4)多变体的平行孪晶结构;(3)多变体的交叉孪晶结构。研究发现,孪晶之间的相互阻碍作用会影响孪晶后续的扩展和长大。结合实验表征和理论分析,孪晶交互作用会导致应变硬化。其具体结论如下:1,由于类似的应力状态和晶体取向,(平行的)相同几何形态将促进孪晶继续生长;2,孪晶交叉结构的作用,孪晶特别是孪晶尖端长大的速率降低,从而阻碍孪生的继续变形;3,由于变体之间大的位相差,不同的孪晶变体也会相互影响导致孪生生长速率降低;4,孪晶变体之间大的位相差比非平行几何结构对孪生的继续长大的阻碍作用更大。孪晶界会阻碍交叉孪晶结构的继续变形,会出现新的孪晶协调塑性变形。此外,当孪晶相互作用时,交叉结构孪晶界的移动也是协调变形的一种重要方式。因此,我们可以得出一个结论:交叉孪晶会强化材料。研究表明{10-12}孪生过程由成核、传播和长大三部分组成,通过原位EBSD表征实验在单向压缩的过程中观察到退孪生行为。此外,我们还发现了孪生与退孪生行为同时出现在一个孪生系统中,这与之前的一些学者的预测相悖。作者认为不稳定的应力状态是这种异常孪生行为的原因。此外,背应力也在此孪生行为中有着重要作用。其孪生过程包括孪生-退孪生-再孪生,此过程比常规的孪生过程需要更多的能量和更大的载荷。因此局部退孪生行为被视为孪生强化的一种机制。本文还利用原位EBSD表征方法捕捉到了孪晶的穿过晶界的过程。相邻晶粒间孪晶对的形成,有利于释放晶界处的应力,同时,在相邻两个晶粒中出现四条孪晶对的现象也说明了孪晶对能协调局部塑形变形。孪晶对中出现非斯密特英子准则的孪晶变体,也说明了局部应变协调会影响孪生变体的选择。孪晶对也会造成了相邻晶粒内孪生变体的多样性,产生多变体交叉结构,从而降低孪生继续长大的速率导致应变强化。当压缩量由1.5%增加至3.5%。孪晶对的晶界平行移动,说明孪晶位错是沿着孪晶界移动的。这些结论促进人们进一步了解镁合金中拉伸孪生行为。

关键词：镁合金拉伸孪生孪晶变体退孪生

冲击加载条件下AZ31B镁合金变形孪晶的微观特征

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兵工学报 2009年第9期30卷 1223-1226页

作者：杨勇彪王富耻谭成文才鸿年中北大学信息与通信工程学院山西太原030051 北京理工大学材料学院北京100081

采用分离式Hopkinson压杆(SHPB)对AZ31B热轧板材沿轧向进行冲击实验,加载应变率约为1 200 s-1.利用金相显微镜和透射电子显微镜观察微观组织特征。结果表明:在应变量约为0.003的条件下,压缩孪生{101-1}/与拉伸孪生{11-02}/均为孪生塑性... 详细信息

采用分离式Hopkinson压杆(SHPB)对AZ31B热轧板材沿轧向进行冲击实验,加载应变率约为1 200 s-1.利用金相显微镜和透射电子显微镜观察微观组织特征。结果表明:在应变量约为0.003的条件下,压缩孪生{101-1}/与拉伸孪生{11-02}/均为孪生塑性变形机制,这与准静态加载下单一的拉伸孪生机制不同。孪晶内部的微观特征演化过程包括:1)平行排列基面层错的出现;2)与孪晶界成特定角度平行排列位错线的形成;3)位错胞的产生。

关键词：金属材料压缩孪生拉伸孪生位错胞基面层错