劉楊 郭宇航 趙美

摘 要：變形鎂合金作為一種新型輕質(zhì)金屬結(jié)構(gòu)材料，具有儲(chǔ)量大、比強(qiáng)度和比剛度高、導(dǎo)熱性好以及電磁屏蔽能力強(qiáng)等一系列優(yōu)點(diǎn)，在很多領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。非對稱+交叉軋制是一種對稱軋制與交叉軋制的復(fù)合軋制工藝，第1-第3道次軋制后微觀組織以大量孿晶為主要特征，第4道次軋制后孿晶消失，每道次軋制后，由于發(fā)生靜態(tài)再結(jié)晶，孿晶被細(xì)小的再結(jié)晶晶粒替代。

關(guān)鍵詞：AZ31鎂合金;非對稱+交叉熱軋;顯微組織

1 概述

鎂合金的晶體結(jié)構(gòu)為密排六方而且室溫下能夠進(jìn)行的獨(dú)立滑移系少，導(dǎo)致其塑性很差，而變形鎂合金相比于鑄造鎂合金具有更大的發(fā)展?jié)摿?，通過材料結(jié)構(gòu)的控制、熱處理工藝的應(yīng)用，變形鎂合金可獲得更高的強(qiáng)度、更好的延展性和更多樣化的力學(xué)性能[1-5]。

雖然異步軋制和等徑轉(zhuǎn)角軋制、非對稱熱擠壓等非對稱熱變形方法在鎂合金組織調(diào)控上得到了廣泛關(guān)注，并取得了理想的效果。但由于上述方法成本高、生產(chǎn)效率低以及生產(chǎn)產(chǎn)品尺寸較小等問題，同時(shí)加工效率不明顯，不能夠大規(guī)模生產(chǎn)。本文研究了低成本、高效率的非對稱+軋制交叉熱軋制備AZ31鎂合金板材微觀組織特征，為獲得良好的力學(xué)性能提供理論支撐。

2 試驗(yàn)過程

實(shí)驗(yàn)選用鑄態(tài)AZ31鎂合金板材。鑄態(tài)AZ31鎂合金在380℃固溶9小時(shí)，然后在400℃條件下軋制，單道次壓下量15%，共4道次，總壓下量50%。每軋制一道次后順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度，在400℃退火5分鐘，對每道次軋制板材進(jìn)行金相組織觀察。非對稱+交叉軋制工藝如圖1所示。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

圖2（a）為非對稱+交叉熱軋第1道次軋制后微觀組織，由大量孿晶和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒組成，退火后孿生明顯減少，被靜態(tài)再結(jié)晶晶粒取代。圖2（c）為非對稱+交叉熱軋第2道次軋制后的微觀組織，與第1道次軋制后相比，孿晶數(shù)量明顯減少，退火后孿晶消失，出現(xiàn)大量細(xì)小再結(jié)晶晶粒。圖2（e）為非對稱+交叉熱軋第3道次軋制后的微觀組織，仍有大量的孿晶存在，第4道次軋制后并未出現(xiàn)前三道次出現(xiàn)的孿晶，平均晶粒尺寸約為10-20?m，退火后晶粒大小更加均勻。

（a）第1道次軋制;（b）第1道次軋制后退火;（c）第2道次軋制;（d）第2道次軋制后退火;（e）第3道次軋制;（f）第3道次軋制后退火;（g）第4道次軋制;（h）第4道次軋制后退火。

4 結(jié)論

第1至第3道次非對稱+交叉軋制AZ31鎂合金變形組織以孿晶為主，退火后孿晶被細(xì)小的再結(jié)晶組織取代，由于第3道次退火后晶粒細(xì)小，第4道次軋制后并未出現(xiàn)孿晶，退火后組織為細(xì)小均勻的再結(jié)晶組織。

參考文獻(xiàn)：

[1]穆生濱，鎂合金同步軋制與異步軋制的數(shù)據(jù)研究[J].世界有色金屬，2016（12）：42.

[2]高翔宇，黃慶學(xué)，朱琳，等.異步軋制AZ31鎂合金板帶的研究[J].熱加工工藝，2017（23）：93.

[3]朱素琴，嚴(yán)紅革，夏偉軍，等.異步軋制AZ31鎂合金板材的組織性能研究[J].湖南大學(xué)學(xué)報(bào)（自科版），2008，35（08）：51-54.

[4]W.J.Kim，J.D.Park.Effect of differential speed rolling on microstructure and mechanical properties of an AZ91 magnesium alloy [J].Journal of Alloys and Compounds.2008，460：289-293.

[5]蔣俊鋒.AZ31鎂合金異步軋制與等徑角軋制的研究[D].湖南大學(xué)，2010.