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由于现代工业发展的要求,通过对金属材料织构的调整和控制来实现材料性能的改善已成为再结晶退火的重要手段,而取向分布通常会随着材料的结构、形变方式、析出行为的的不同发生变化。因此,对比不同结构金属的再结晶行为,揭示其取向特点,以及析出的影响,有助于人们把握其再结晶机制的共性及本质,了解再结晶过程中的各种细节以及相应的原理。这不仅丰富了再结晶理论的研究内容,还可以为高性能材料的制备提供实际指导。
本文主要利用光学显微镜、SEM、XRD、EBSD等方法研究了HCP结构的AZ31镁合金中压缩孪晶和拉伸孪晶静态再结晶形核的作用、取向特征和再结晶织构的差异;研究了BCC结构的SPCD冲压钢板中静态再结晶取向特征,再结晶织构的形成机制、析出对再结晶可能的影响,并总结与镁合金孪晶的再结晶取向特征的差异;同时在此基础上,进一步探讨HCP结构双相AZ80镁合金在等通道挤压时析出对再结晶及织构形成的影响。
对AZ31镁合金中孪晶静态再结晶行为的研究表明:倾转的基面取向晶粒内的压缩孪晶可通过压缩孪晶本身、双孪晶、基体的切滑动三种方式产生{0002}极图另一侧的取向;压缩孪晶比拉伸孪晶更有效地促进了再结晶形核,晶粒细化效果更加显著,是镁合金主要的再结晶形核地点;压缩孪晶的再结晶新晶粒取向规律显著,表现为初始的压缩孪晶取向特点,而拉伸孪晶的再结晶形核取向特征不显著,与初始的拉伸孪晶或压缩孪晶取向具有一定差异。宏观织构显示二者的再结晶织构和形变织构具有相似性,这可能是由镁的再结晶不完全引起的。
对SPCD冲压钢板的静态再结晶行为的研究表明:不同取向新晶粒具有不同的再结晶形核地点,{111}<110>取向新晶粒主要在{112}<110>和{111}<112>取向形变晶粒的晶界处形核;{111}<112>取向新晶粒主要在相同取向形变晶粒的形变带内形核;而{110}<001>取向新晶粒主要在{111}<112>取向形变晶粒的形变带内形核。再结晶过程伴随的织构变化是{111}<110>织构优先形成而后吞食{112}<110>和{001}<110>织构进而取代{111}<112>成为{111}织构的主导。
AZ80镁合金在等通道挤压下的析出行为及织构表明:ECAP工艺在细化晶粒的同时显著促进了粒状Mg17Al12的连续析出,抑制了胞状析出的生长,并可有效节省后续热处理时间。宏观织构显示经A路径多道次挤压后最终获得基面织构;经Bc路径多道次挤压后形成基面近似平行于剪切面的倾斜织构,显著提高了合金的延伸率;析出的存在只会减缓ECAP织构的发展进程,并不会改变ECAP最终织构的特征。