高温轧制对AZ31B镁合金组织和性能的影响
2021-04-19丁春园陈忠家李赵明许智鑫
有色金属加工 2021年2期
丁春园,陈忠家,李赵明,许智鑫
(合肥工业大学 材料科学与工程学院,安徽 合肥 230009)
镁合金具有比强度和刚度高的特点,在提高汽车燃油效率、减少二氧化碳排量等方面具有很大的应用潜力[1]。现阶段镁合金应用最为广泛的仍然以铸造镁合金为主,变形镁合金的应用还未普及,主要原因在于变形镁合金的某些性能无法达到可实际应用的水平,特别是通过轧制工艺获得的板材,其室温冲压成形性能仍无法满足生产需求。其主要原因是镁合金属于密排六方结构(hcp),在室温下可启动的滑移系较少,此外柱面滑移、锥面滑移等非基面滑移所需的临界剪切应力(Critical Resolved Shear Stress,CRSS)远远大于基面滑移,室温下非基面滑移很难启动[2]。因此通过常规轧制工艺(≤450℃)制备板材,在轧制过程中容易引入较强的基面织构,导致板材存在严重的各向异性,大大限制了板材的二次成形能力。
调控织构是提高镁合金板材成形性能的有效方法。其中之一就是在镁合金中加入稀土元素[3]。稀土元素加入可以削弱轧制镁合金基面织构的强度,从而改善板材的各向异性。Huang等[4]研究发现,在Mg-4Y合金中加入其它稀土元素,其(0002)基面织构强度降低到了2.4,极大的改善了合金板材的各向异性。但由于稀土元素的价格昂贵以及储量少等原因,大大增加了原材料的成本,限制了其实际应用。因此通过改变轧制工艺,获得性能良好的板材才是最有效的途径。近年来,学者为了提高镁合金的室温成形性能,开发了许多优秀的轧制工艺如异步轧制[5]、等径角轧制[6]等。……
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