(5) Rolled parts are more easily deformed during high temperature rolling deformation, and dynamic recrystallization is more likely to occur, and the number of non-basal slip increases, {0001} base texture weakening effect is better, forming a certain orientation {0001} Texture, better mechanical properties.

Keywords: Shear strain；Asymmetric rolling；Magnesium alloy；Texture

目  录

1  绪论 1

1.1  镁合金的近况和变形机制 1

1.1.1  镁和镁合金概述 1

1.1.2  镁合金的变形机制 2

1.2  镁合金的动态再结晶 3

1.2.1  镁合金动态再结晶机制的概念 3

1.2.2  连续动态再结晶与不连续动态再结晶 4

1.2.3  影响动态再结晶的因素 4

1.3  镁合金轧制 5

1.3.1  普通轧制 5

1.3.2  异步轧制 5

1.3.3  等通道角轧制 6

1.3.4  差温轧制 7

1.3.5  叠轧 8

1.4  剪应变对织构及细化晶粒的影响 8

1.4.1  剪应变的概念 8

1.4.2  剪应变与晶粒细化的原理 9

1.4.3  镁合金的织构 9

1.4.4  剪应变对镁合金织构的影响 11

1.5  本课题的研究意义及内容 11

2  实验材料与方案 12

2.1  实验材料 12

2.2  实验方案 12

2.2.1  轧制实验 12

2.2.2  金相观测实验方案 14

2.2.3  力学性能研究方案 14

2.2.4 差温轧制微观织构观测实验方案 15

2.2.5 差温轧制宏观织构观测方案 15

2.2.6异步轧制织构观测方案 16

3  实验结果及分析 17

3.1  轧制实验板材外形特征 17

3.1.1  差温轧制实验外形 17

3.1.2  异步轧制实验外形 19

3.2  材料微观组织 19

3.2.1  差温轧制微观组织 19

3.2.2  异步轧制微观组织 21

3.3  轧后材料室温力学性能 23

3.3.1  差温轧制 23

3.3.2  异步轧制 24

3.4  差温轧制EBSD微观织构 25

3.5  差温轧制XRD宏观织构 32

3.6  本章小结 36

4  结论 38

致  谢 39

参考文献 40

1  绪论

1.1  镁合金的近况和变形机制

1.1.1  镁和镁合金概述

镁合金顾名思义是以镁为基础与其他元素合成的合金，如图1.1所示。我国是镁保有储量最多的国家。镁合金较其他金属而言，有其独特的优越性，镁有的密度低，刚性好，吸震性能好等优点，但是镁也有燃点低、易燃烧、加工方法复杂等缺点。随着汽车和航天行业的发展，需要一种密度低、刚性好的金属来满足需求，镁合金是一种很好的选择。目前镁合金的制备工艺主要有两种：一是温挤或热挤，将镁合金和模具加热后，用挤压机压制。主要用于小批量制品、宽度窄的镁板和轧制工艺坯料的生产。二是轧制，也是最成熟和最常用的工艺，需要进行多道轧制，适用于大批量的生产。但镁合金的轧制工艺还有很多的问题存在，如由于镁合金在室温的加工塑形比较差，很容易出现边裂的现象，需要进行切边处理，轧制道次多导致制备成本高，降低了镁合金产品的竞争力。虽然国内外一些厂家研发了一些镁合金制备的新设备、开发了新的工艺，如澳大利亚某公司开发了一种镁合金薄板的新轧制技术，德国也有公司开发出了一种从液态直接冷却成很薄的板坯的技术，冷速快、坯料成分、板型都比较均匀，可直接轧制，减少了中间工序，大幅降低了镁合金板材的成本，但是总体来说还是无法满足镁合金生产需求。 图1.1 镁合金

1.1.2  镁合金的变形机制

镁合金主要通过孪生和滑移来进行塑性变形。晶体材料的变形特点很大程度上受结构的影响，镁合金为密排六方结构晶体，主要为基面滑移{0001}<11-20>和棱柱面{10-10}<11-20>，滑移系少，导致了镁合金塑性变形的能力差。图1.2为HCP晶体结构及面向和晶向。滑移启动的关键在于临界切应力的大小。基面滑移的临界切应力小，易于启动。棱柱面滑移、锥面滑移的临界切应力大，不易启动滑移，且棱柱面滑移的临界切应力值大约为基面滑移的5倍，锥面滑移所需的值也远远高于基面滑移。基面和柱面滑移在镁合金滑移系中少且不能提供c轴应变，而{11-22}<11-23>方向的锥面滑移西却能提供。所以，激发孪生和锥面滑移对改善镁合金室温延展性能有极大帮助。根据研究指出，孪生在镁合金塑性变形时，能使晶粒重新排列获得有利于滑移和孪生的位置，因此在镁合金较低温度的塑性变形时，孪生起主要作用。镁合金的弹性模量也较低。为了强化镁合金加工性能和使用性能，通常采用细化晶粒来提升塑性和延伸率等各项参数。根据Hall．Petch公式，金属晶粒细小板材会有更好的性能。相对于而言，密排六方结构晶体滑移较少，且泰勒因子大。所以细化晶粒尺寸可以明显改善镁合金强度和延伸率。以下表1.1是镁合金主要的滑移系。