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擠壓參數(shù)和Y含量對Mg-Y合金棒材顯微組織及拉-壓變形行為的影響
DOI:
作者:
作者單位:

西南交通大學 材料科學與工程學院 材料先進技術教育部重點實驗室,西南交通大學 材料科學與工程學院 材料先進技術教育部重點實驗室,西南交通大學 材料科學與工程學院 材料先進技術教育部重點實驗室,西南交通大學 材料科學與工程學院 材料先進技術教育部重點實驗室,北京工業(yè)大學 固體微結(jié)構與性能研究所,西南交通大學 材料科學與工程學院

作者簡介:

通訊作者:

中圖分類號:

基金項目:

國家自然科學基金(青年項目)(Nos. 51401172, 51601003)、四川省科技計劃(No. 2015HH0012),中央高?；究蒲袠I(yè)務費專項資金(No. 2682016CX073)。


Effect of extrusion parameters and Y content on the microstructure and tension-compression deformation behavior of extruded Mg-Y alloy bars
Author:
Affiliation:

Southwest Jiaotong University, The Ministry of Education of China,,Institute of solid microstructure and performance Beijing University of Technology,

Fund Project:

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    摘要:

    本文通過光學顯微鏡（OM）、電子背散射（EBSD）及單軸拉-壓研究了Y元素含量（1，5 wt.%）、擠壓溫度（ET）、擠壓比（ER）對Mg-Y合金擠壓棒材顯微組織、織構及拉-壓變形行為的影響規(guī)律。結(jié)果表明：當Y含量由1%增加到5%（ET=300℃，ER=9）：由“雙峰”組織變?yōu)榧毿【鶆虻耐耆珓討B(tài)再結(jié)晶組織；兩種棒材橫截面（ED面）和縱剖面（TD面）的平均晶粒尺寸相近，約為14.1±1.9μm~16.5±1.6μm；室溫拉伸屈服強度（TYS）由173±3MPa降低到125±6MPa，但斷裂延伸率則由11.0±2.1%大幅增加到了31.0±1.2%，這主要是由于基面絲織構的顯著弱化和織構強度的明顯降低（~53%）導致；CYS/TYS由0.87變?yōu)?.10，材料由通常的正拉壓不對稱性變?yōu)榉蠢瓑翰粚ΨQ性。當ER由9增加到32（ET=300℃）：Mg-1Y的TYS大幅增加到242±1MPa（~40%），同時斷裂延伸率增加到12.9±1.5%（~17%），這主要與大擠壓比使得動態(tài)再結(jié)晶趨于完全、晶粒更加細小均勻（~10.1±1.4μm）以及基面絲織構的顯著弱化（~75%）密切相關。增加擠壓溫度（300~400℃）對Mg-1Y棒材（ER=32）的晶粒尺寸和拉伸力學性能的影響較小，但可提高壓縮屈服強度（CYS）至236±9MPa（~15%），CYS/TYS由0.85增加到1.02，材料拉壓屈服對稱。Y含量顯著影響材料的變形行為，不同擠壓參數(shù)的Mg-1Y合金棒材均表現(xiàn)出“S”型壓縮曲線，而Mg-5Y則無此現(xiàn)象，變形后組織觀察表明“S”型曲線與孿晶主導變形密切相關。

    Abstract:

    Optical microscope(OM), electron back scattering diffraction(EBSD) and uniaxial tension and compression tests were carried out to investigate the effect of Y content (1，5 wt.%), extrusion temperature(ET) and extrusion ratio(ER) on the microstructure and tension-compression deformation behavior of extruded Mg-Y alloy bars. Results show that the grain change from typical bimodal structure to small ,homogeneous and fully dynamic recrystallized grains with increasing Y content from 1% to 5%(ET=300℃, ER=9). The average grain size of cross section (ED plane) and longitudinal section (TD plane) of two alloy bars are close and approximately 14.1±1.9μm~16.5±1.6μm. As a result of dramatically weakened basal plane fiber texture and decreasing texture intensity (~53%), the room temperature tensile yield strength (TYS) decreases from 173±3MPa to 125±6MPa while fracture strain remarkably raises from 11.0±2.1% to 31.0±1.2%. Furthermore, the tension-compression asymmetry changes from common (CYS/TYS=0.8) to inverse (CYS/TYS=1.10) with increasing of Y content. With the increasing extrusion ratio from 9 to 32 (ET=300℃),the TYS of Mg-1Y alloy bars drastically increases to 242±1MPa (~40%), which may be closely related to fully dynamic recrystallization, finer grain size (~10.1±1.4μm) and obviously weakened basal plane fiber texture (~75%). The increasing extrusion temperature (300~400℃) has little effect on grain size and tension mechanical properties of Mg-1Y alloy bars (ER=32) while compression yield strength (CYS) raises to 236±9MPa (~15%), the value of CYS/TYS changes from 0.85 to 1.02 which means alloy exhibit tension-compression symmetry. Y content has an obvious influence on the deformation behavior of extruded Mg-Y alloy bars. All of the extruded Mg-1Y alloy bars show sigmoid compression stress-strain curve while no similar phenomenon in Mg-5Y alloy bar is observed. Observation of microstructure after compression suggests that this phenomenon is closely related to twining dominant deformation mechanism.

    參考文獻
    相似文獻
    引證文獻
引用本文

黃廣號,李欣,尹冬弟,陸嘉偉,周浩,權高峰.擠壓參數(shù)和Y含量對Mg-Y合金棒材顯微組織及拉-壓變形行為的影響[J].稀有金屬材料與工程,2018,47(9):2861~2868.[Huang guanghao, Li xin, Yin dongdi, Lu jiawei, Zhou hao, Quan gaofeng. Effect of extrusion parameters and Y content on the microstructure and tension-compression deformation behavior of extruded Mg-Y alloy bars[J]. Rare Metal Materials and Engineering,2018,47(9):2861~2868.]
DOI：[doi]

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歷史
  • 收稿日期:2016-11-14
  • 最后修改日期:2017-03-27
  • 錄用日期:2017-04-13
  • 在線發(fā)布日期: 2018-11-01
  • 出版日期: