表1.1 镁合金主要滑移系

基面滑移系 锥面滑移系 棱柱面滑移系

{0001}<11-20> {10-11}<11-20> {10-10}<11-20>

{11-22}<11-23> {10-10}<0001>{11-20}<0001>

图1.2 HCP晶体结构及晶面和晶向

1.2  镁合金的动态再结晶

1.2.1  镁合金动态再结晶机制的概念

根据研究表明[1~12]再结晶温度的定义为金属被加热到大角度晶界能迁移的温度，而在这种情况下的加工过程中晶粒形核长大，这样的现象被称为动态再结晶。

目前镁合金动态再结晶的形核机制有以下5种比较常见的类型：经典起伏形核理论；孪生形核模型；亚晶长大或亚晶合并模型；晶界形核或应变诱导晶界迁移；位错塞积区形核机制。

根据对镁及镁合金热变形行为和动态再结晶机制的研究总结了以下几种镁合金不同变形条件下发生的动态再结晶机制。

(1) DRX机制

高于再结晶温度下位错滑移被激活，晶界发生迁移，易发生“凸出”现象。由以下几个部分依次组成：

A 晶界附近的应力使位错发生迁移，导致“凸起”的形成。

B 在晶界处有应变梯度发生，晶界位错源会向应变剧烈的位置转移位错，使变形的得到调整。这些被发射出去的位错为非基面位错。

C 由位错生成亚晶界，并把“凸起”阻隔，不断吸收位错，最终成为大角度晶界。

合金的变形温度越高，晶界附近的应力就越强烈，发生“凸起”的能力随着晶界的能力增强而增强。

(2) TDRX机制

在变形温度低于250℃时易发生TDRX。TDRX由：形核、孪晶界转变为随机晶界、长大三个过程组成。形核方式为以下3种：

A 形成被孪晶界围绕的微晶。

B二级孪晶生成，把初级孪晶细化形核。

C 变形孪晶被细分成核心。

(3) CDRX机制

镁合金在再结晶温度以上受到应力作用下生成位错，位错在用力作用下滑移，在滑移到初始晶界时，位错产生积塞，从而发生动态回复，生成亚境界，吸收晶格位错造成取向差增大，形成使晶界角度增大。大角度晶界的迁移生成了等轴再结晶。在大角度边界处有足够的高密度使亚晶位错在原始晶粒周边形成。晶格位错密度越高越易形成亚晶。在非基面上易产生位错的重组和交滑移，这与镁的柱面层错能比基面高有关。整个受力区等效应变值随着压下量的增大而增大。当变形量逐渐增大，动态再结晶从内往外逐渐发生动态再结晶。边部随着压下量增大也逐渐发生再结晶。

(4) LTDRX机制

低温状态下，镁和ZK60镁合金在大塑性变形作用下会发生LTDRX，动态再结晶充分发生使晶粒细化从而提升力学性能。LTDRX具鲜明的特点：细化作用效果明显，且具有很高的单位面积晶界位错数且处于复杂的状态，导致长程应力场出现，晶格内生成了剧烈的扭曲，导致LTDRX硬度升高。

(5) RRX机制

RRX机制也称旋转动态再结晶机制。在应力作用下材料会发生孪生且基面转变为垂直于压缩轴。由亚晶由于应变增大引起的动态回复而生成，随之大角度晶界形成。某些边部随温度的升高而变厚。新晶粒聚集，从而生成剪切带。之后的变形都集中于益于滑移的区域。

1.2.2  连续动态再结晶与不连续动态再结晶

连续动态再结晶是高于再结晶温度的塑性加工中亚晶界不断增大晶界角度,导致亚晶转动,使晶粒形成。连续动态再结晶以晶内形核为主要方式。传统理论中动态再结晶过程通过形核和长大和大角度晶界的迁移的方式来消除位错及亚晶界，有一种"不连续"现象出现，又被称为"不连续动态再结晶"。如图1.3所示。