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Ca添加弱化镁合金再结晶织构

浏览:155 发表时间:2020-06-06 08:46:33

研究背景


织构是影响镁合金塑性变形及成形性能关键因素之一,镁合金中常见的基面织构导致合金室温成形能力差、各向异性等严重缺点。因此,弱化基面织构或利用非基面织构取代基面织构是提升镁合金室温成形能力的重要方法。部分稀土元素添加能有效地改善镁合金再结晶织构,然而稀土元素添加将增加镁合金制备成本,进而影响其生产应用价值。因此,探索一种低成本的合金化织构弱化思路成为解决这一关键矛盾的重要途径,对制备室温高塑性镁合金板材意义重大,有利于镁合金的推广应用。

近日,来自重庆理工大学的郭非博士联合德国亚琛工业大学物理冶金所及重庆大学的研究团队,通过Ca元素的添加优化了AZ31镁合金的再结晶织构。研究发现AZ31镁合金轧制板材退火过程中,基面织构组分持续增强,基面织构强度与晶粒长大密切相关,通过模拟计算发现再结晶后基面取向晶粒的尺寸优势是该现象出现的主要原因。AZ31+0.5Ca合金的再结晶织构取向更加随机,同时Al-Ca相的弥散分布能有效地钉扎晶界迁移,从而限制晶粒长大并抑制基面织构组分晶粒的生长。再结晶过程中弱基面织构晶粒的形核与弥散颗粒相的钉扎效应是Mg-Al-Ca合金再结晶织构弱化的关键原因。通过添加Ca元素及控制轧制变形后的退火工艺,有效地弱化了轧制过程中产生的变形织构,实现了弱织构镁合金板材制备。该研究为后续基于合金成分设计的镁合金基面织构弱化提供了重要参考。


图1 AZ31加Ca前后组织与织构对比



文章发表


该文章发表在《Journal of Magnesium and Alloys》2020年第八卷第1期: 

[1] F. Guo, R. Pei, L. Jiang, D. Zhang, S. Korte-Kerzel, T. Al-Samman, The role of recrystallization and grain growth in optimizing the sheet texture of magnesium alloys with calcium addition during annealing, Journal of Magnesium and Alloys 8(1) (2020) 252-268.

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