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AZ31镁合金板材低温双向反复孪生变变及退火再结晶的研究
摘要
本文主要研究了AZ31镁合金板材在低温双向反复变形过程中出现的孪生变异现象和退火再结晶机制，并重点探讨了影响材料力学性能的关键因素。实验结果表明，AZ31镁合金板材在低温双向反复变形后会出现明显的孪生变异，同时较为充分的热处理能够有效降低孪生效应，提高材料的力学性能。
关键词：AZ31镁合金板材；低温变形；孪生变异；退火再结晶
Abstract
ThispapermainlystudyedthephenomenaoftwinningdeformationandrecrystallizationmechanisminAZ31magnesiumalloysheetsunderlow-temperaturebidirectionalalternatingdeformation,anddiscussedthekeyfactorsaffectingthemechanicalpropertiesofmaterials.TheexperimentalresultsshowedthatAZ31magnesiumalloysheetswouldexhibitobvioustwinningdeformationafterlow-temperaturebidirectionalalternatingdeformation,andthemoresufficientheattreatmentcouldeffectivelyreducethetwinningeffectandimprovethemechanicalpropertiesofmaterials.
Keywords:AZ31magnesiumalloysheet;lowtemperaturedeformation;twinningdeformation;recrystallization.
1.引言
AZ31镁合金因其具有优异的机械性能、抗腐蚀性和很好的成形性被广泛应用于汽车、航空航天、电子器件等领域。然而，AZ31镁合金板材的孪生效应会严重影响其力学性能，因此研究如何消除或减轻孪生效应对于提高AZ31镁合金板材的力学性能具有重要意义。此外，对于低温双向反复变形和退火再结晶机理的研究也是十分必要的。
2.实验部分
2.1材料标本制备
本文使用的AZ31镁合金板材为2mm厚度，采用数控剪切机进行切割。标本制备时要求表面光洁无瑕疵。
2.2双向反复变形实验
为了研究AZ31镁合金板材的孪生变异现象，本文对其进行了低温双向反复变形实验。实验温度为-50℃，变形速率为0.1s^-1，变形量为0.2。实验完成后，使用X射线衍射仪对标本进行了表征和分析。
2.3热处理实验
为了减轻孪生效应对材料的影响，本文进行了热处理实验。热处理温度为350℃，保温1h，然后空冷至室温。热处理完成后，使用金相显微镜对标本进行了表征和分析。
3.结果与讨论
3.1孪生变异的形成机理
在低温双向反复变形实验中，AZ31镁合金板材出现了明显的孪生变异现象。X射线衍射仪分析结果表明，孪生变异的形成是由于晶格位错在晶界附近发生转换和运动而引起的。在反复变形过程中，晶格位错通过相互推挤和吸收转换为低能位态，从而从微观上形成了一定程度的孪生变异。
3.2热处理的作用
热处理实验结果表明，较为充分的热处理能够有效降低AZ31镁合金板材的孪生效应，并提高材料的力学性能。热处理过程中，孪生结构中的晶界位错被消除或弥散，晶体再结晶得以进一步发展并提高材料的晶粒度。此外，在350℃的温度下，AZ31镁合金板材中的镁和铝等元素也得以重新分配，进一步促进了材料的再结晶与强化过程。
4.结论
本文主要研究了AZ31镁合金板材的孪生变异和退火再结晶机理，并对影响材料力学性能的关键因素进行了探讨。实验结果表明，较为充分的热处理能够有效降低孪生效应，提高材料的力学性能。此外，本文还分析了低温双向反复变形过程中形成孪晶的机理，为进一步优化AZ31镁合金板材的制备工艺提供了重要依据。
参考文献
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