位錯與{10-12}拉伸孿晶作用對鎂合金力學(xué)行為的影響研究.pdf

1、室溫下鎂合金滑移系少，孿生在其塑性變形的過程中具有重要意義。在特定的變形條件下，例如沿擠壓棒材的擠壓方向（ED）或沿?zé)彳埌宀牡臋M向（TD）方向壓縮，{101__2}拉伸孿生是主要的變形機(jī)制，此時鎂合金會表現(xiàn)出低的屈服強(qiáng)度和迅速上升的加工硬化率。鎂合金中的孿晶形核與長大均與位錯的形核、運(yùn)動和轉(zhuǎn)變密切相關(guān)；孿晶通常在晶界等缺陷處以非均勻的方式形核，孿晶界面的遷移則是通過孿晶位錯在界面上滑移和攀移實現(xiàn)的。本文通過對純鎂擠壓棒進(jìn)行預(yù)壓縮-卸載-

2、退火-再壓縮試驗，并結(jié)合大量電子背散射衍射(EBSD)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，首次定量化地衡量了孿生引起的Hall-Petch效應(yīng)、織構(gòu)硬化以及位錯在孿晶界處轉(zhuǎn)變?nèi)N因素對加工硬化的貢獻(xiàn)大??；通過對AZ31熱軋板進(jìn)行預(yù)變形引入位錯和孿晶界，利用電子背散射衍射技術(shù)和透射電子顯微鏡(TEM)研究位錯對{101__2}拉伸孿晶形核和孿晶界面遷移的影響。通過本課題的研究可以得到以下結(jié)論：
　　(1)在沿擠壓方向壓縮純鎂擠壓棒材時，位錯機(jī)制和織構(gòu)硬化

3、在加工硬化中起到了非常重要的作用，而孿晶界分割晶粒引起的Hall-Petch效應(yīng)并不能起到顯著的強(qiáng)化效果。在變形量較低時，位錯機(jī)制是主要的加工硬化機(jī)制，隨著變形量的增加，位錯機(jī)制對應(yīng)力的貢獻(xiàn)逐漸增大?？棙?gòu)硬化對加工硬化的貢獻(xiàn)與孿晶體積分?jǐn)?shù)密切相關(guān)，當(dāng)孿晶體積分?jǐn)?shù)超過20％時，織構(gòu)硬化才能有效發(fā)揮作用。
　　(2)位錯明顯地改變了AZ31熱軋板材在沿TD壓縮過程中的孿晶形核行為。RD預(yù)拉伸使加工硬化曲線上多出了一個加工硬化率下降的階

4、段，加工硬化峰值也隨著預(yù)拉伸變形量的增加而降低。變形組織中出現(xiàn)了大量相互平行的孿晶片層，在一次孿晶內(nèi)部還出現(xiàn)了許多厚度只有幾百納米的二次孿晶，不同孿晶變體之間相互交叉產(chǎn)生應(yīng)力集中激發(fā)新的孿晶形核。
　　(3)預(yù)置位錯在孿晶界面附近大量塞積對孿晶界面的運(yùn)動起到釘扎作用，從而提高了孿晶界面遷移的啟動應(yīng)力。位錯對孿晶界面遷移的阻礙作用提高了退孿生時的加工硬化率，同時降低了加工硬化的峰值。退孿生以后，在原來的界面處留下了2°-10°的小角