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稀有金属材料与工程 2023年第6期52卷 2068-2074页

作者：陈毓美刘权震刘安国侯秀丽江苏大学材料科学与工程学院江苏镇江212013

采用预挤压加单道次大应变量热轧制的方法制备了Mg-3Y(质量分数,%)合金板材。并研究了大应变量轧制过程中不同孪晶类型对合金动态再结晶(DRX)及组织演变的影响。结果表明,在挤压比为8:1的预挤压过程中,合金内部发生了几乎完全的动态再... 详细信息

采用预挤压加单道次大应变量热轧制的方法制备了Mg-3Y(质量分数,%)合金板材。并研究了大应变量轧制过程中不同孪晶类型对合金动态再结晶(DRX)及组织演变的影响。结果表明,在挤压比为8:1的预挤压过程中,合金内部发生了几乎完全的动态再结晶。而在接下来的大应变量热轧制过程中,孪生变形尤其是{1011}压缩孪晶及{1011}-{1012}双孪晶在协调合金的塑性应变中发挥了重要作用。此外,大量动态再结晶在压缩孪晶及双孪晶内部发生,并扩展到非孪晶区域,有效缓解了轧制过程中的内应力集中。上述2个过程对提高合金在大应变量轧制中的成形性均起到了促进作用。

关键词：镁合金稀土大应变量轧制孪生动态再结晶

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大应变量轧制Al-3Li-1Cu-0.2Er-0.1Zr合金微观组织及力学性能研究

大应变量轧制Al-3Li-1Cu-0.2Er-0.1Zr合金微观组织及力学性能研究

引用

作者：廖阳哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

AlLi相是铝锂合金中的主要强化相之一,然而,因为此相的存在易引起铝锂合金在变形过程中发生共面滑移,进而导致合金的塑韧性差。针对此问题,本论文在铝锂合金内引入核壳结构相的基础上,采用大应变量轧制(LSR)对高锂含量Al-3Li-1Cu-0.2Er-... 详细信息

AlLi相是铝锂合金中的主要强化相之一,然而,因为此相的存在易引起铝锂合金在变形过程中发生共面滑移,进而导致合金的塑韧性差。针对此问题,本论文在铝锂合金内引入核壳结构相的基础上,采用大应变量轧制(LSR)对高锂含量Al-3Li-1Cu-0.2Er-0.1Zr合金进行变形加工。研究了不同温度及不同的应变量轧制后铝锂合金的微观组织及力学性能演变规律,优化轧制工艺参数,并结合不同工艺参数下合金断裂失效规律探讨轧制工艺--微观组织--力学性能之间的联系。采用金相显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分别对铸态、均匀化退火态、LSR态铝锂合金进行表征,研究结果表明:铸态Al-3Li-1Cu-0.2Er-0.1Zr合金在晶界存在连续的Cu和Er富集相,经过均匀化退火后,连续的Cu和Er富集相有所减少。在500℃轧制后,连续的Cu和Er富集相被破碎均匀分布在基体中,同时还在基体中析出了大量的纳米AlLi、Al(Er,Zr)、Al(Er,Zr,Li)相。对比500℃条件下不同应变量轧制后合金的组织特征,66.7%轧制的铝锂合金未发生动态再结晶,而经过应变量达75%及83.3%后铝锂合金发生了明显的动态再结晶。其中铝锂合金在应变量为75%轧制时发生了比较完全的再结晶;应变量为83.3%的轧制过程中铝锂合金发生了不均匀的塑性变形,部分晶粒发生了再结晶,其余的为未发生再结晶的变形结构。基于75%应变条件,对比400℃、450℃、500℃三种温度条件下组织演变规律,其中,在450℃的条件下轧制的铝锂合金发生了比较完全的动态再结晶,并且通过再结晶细化晶粒的效果最好,平均晶粒尺寸约为0.9μm。在此基础上进行不同的下压量室温冷轧,合金在20%下压量轧制后,晶粒进一步细化,并且在再结晶晶粒的内部引入了位错。对铸态、均匀化退火态、LSR态Al-3Li-1Cu-0.2Er-0.1Zr合金分别进行拉伸试验,试验结果表明,LSR可以显著提高Al-3Li-1Cu-0.2Er-0.1Zr合金的强度和延伸率。合金在450℃、应变量为75%轧制后,合金的屈服强度和抗拉强度分别达到了252 MPa和348MPa,延伸率达到了19.1%。在此基础上进行20%及50%下压量的冷轧,合金的屈服强度进一步提高,但延伸率下降明显。经过20%下压量室温轧制后的合金的屈服强度及抗拉强度分别达到了340MPa、386MPa,延伸率为7.9%;而经过50%下压量的室温轧制后,其屈服强度和抗拉强度分别达到363 MPa、404 MPa,但延伸率仅有2.4%。综合本论文的结果,Al-3Li-1Cu-0.2Er-0.1Zr合金在450℃、应变量为75%表现出优异的力学性能,这是因为LSR后,合金发生比较完全的再结晶,通过再结晶细化了晶粒,同时,合金中还析出了AlLi、Al(Er,Zr)相,使合金保持优异的强度和塑性。在此基础上进行室温冷轧,在变形过程中使再结晶晶粒产生了位错,同时细化了晶粒,从而合金的屈服强度得到显著的提升,但其延伸率有所降低。

关键词：铝锂合金大应变量轧制细晶强化力学性能动态再结晶

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