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应变速率对AZ61镁合金动态再结晶行为的影响杨续跃;张之岭;张雷;吴新星;王军【摘要】The deformation and dynamic recrystallization behavior of magnesium alloy AZ61 were studied at 623 K and 3 × 10-5-3 × 10-1 s-1 by optical and SEM/EBSD metallographic observation. The results show that the flow stresses and the dynamic recrystallization behavior are dependent on strain rates. With the increase of the strain rate, the strain rate sensitivity becomes weaker for steady state stresses while the strain rate sensitivity for the peak stress decreases firstly then increases obviously. Increasing strain rate can accelerate the process of dynamic recrystallization and the development of coarse {1012} twins which are harmful to get a complete recrystallization structure leading to the decrease of fractional recrystallization. Bulging mechanism for dynamic recrystallization nucleation operates mainly at lower strain rate, whereas the dynamic recrystallization substructure developed at higher strain rate is characterized by twin intersections. The difference of deformation mode leads to the operation of different mechanisms of dynamic recrystallization nucleation.%采用光学显微镜、SEM/EBSD和组织定量分析技术研究AZ61镁合金在623 K、3×10-5～3×10-1S-1下单向压缩时变形和动态再结晶行为.结果表明:AZ61镁合金的流变应力和动态再结晶行为强烈地受到应变速率的影响；随着应变速率的提高,稳态流变应力对应变速率的敏感性逐渐减弱,而峰值应力对应变速率的敏感性却呈先减弱后又显著增强的趋势.提高应变速率可加快动态再结晶进程,但高速变形初期产生更多的粗大{10(1)2}孪晶,不利于完全再结晶而导致稳态时的再结晶体积分数反而较低；在中低应变速率下动态再结晶以晶界弓出形核为主,而在高应变速率下则主要通过孪晶分割来进行；由应变速率引起变形机制的变化是导致不同动态再结晶行为的原因.【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2011(021)008【总页数】7页(P1801-1807)【关键词】AZ61镁合金;高温变形;应变速率;动态再结晶;孪晶【作者】杨续跃;张之岭;张雷;吴新星;王军【作者单位】中南大学材料科学与工程学院,长沙410083;中南大学有色金属材料科学与工程教育部重点实验室,长沙410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙410083【正文语种】中文【中图分类】TG146.2HCP结构的镁合金滑移系较少，低温塑性差，其变形多在高温下进行。
冷锻AZ31镁合金再结晶过程动力学K inetics of Recrystallization of Cold Forging A Z31Magnesium Alloy刘天模,刘 宇,卢利伟,李 楠,贺 舜,孙朝勇(重庆大学国家镁合金工程技术中心,重庆400044)L IU Tian2mo,L IU Yu,L U Li2wei,L I Nan,H E Shun,SUN Chao2yong(National Engineering Research Center for MagnesiumAlloys,Chongqing University,Chongqing400044,China)摘要:对不同变形量的冷锻AZ31镁合金在不同温度和保温时间下进行退火。
通过对其组织的研究和静态再结晶动力学的分析,结果表明:可以用J MA K方程对其静态再结晶体积分数和退火时间的关系进行描述。
由实验数据计算得到冷锻AZ31镁合金再结晶激活能为5315kJ/mol左右,同时得到各温度下的再结晶完成时间,可为冷锻AZ31镁合金退火工艺的制定提供一定参考。
关键词:冷锻AZ31镁合金;静态再结晶;动力学中图分类号:T G14612+2 文献标识码:A 文章编号:100124381(2009)022*******Abstract:The annealing process was made under different temperat ure and holding time to t he cold forging AZ31magnesium alloy wit h different deformation ratio.The result s show t hat t he relationship between annealing time and volume f raction of t he static recrystallization can be described by t he J MA K equation by t he investigation of micro struct ure evolution and kinetics analysis of static recrys2 tallization.Based on t he experiment data,t he activation energy was calculated to be about5315kJ/ mol,and t he time for static recrystallization completion was calculated,which could be a reference for t he techniques of annealing t reat ment.K ey w ords:cold forging A Z31magnesium alloy;static recrystallization;kinetics 镁合金已经成为国防军事、汽车、电子通讯等产业的重要材料,有可能在若干年后超过铝和铜成为应用量最大的第二种金属材料。
az31镁合金在高温拉伸中的动态再结晶行为金属所az31镁合金在高温拉伸中的动态再结晶行为[序号一] 引言az31镁合金是一种常见的镁合金材料，具有低密度、高比强度和良好的抗腐蚀性能，因而在航空航天、汽车制造等领域得到了广泛应用。
然而，在高温条件下，az31镁合金的力学性能容易发生变化，尤其是在高温拉伸过程中，动态再结晶行为对材料的性能具有重要影响。
[序号二] az31镁合金的高温拉伸性能及动态再结晶行为在高温拉伸过程中，az31镁合金的晶粒会出现较大程度的变形和织构演变，同时还会发生动态再结晶现象。
这种动态再结晶行为对材料的力学性能和微观组织特征都会产生显著影响。
研究表明，在高温拉伸条件下，az31镁合金的晶粒尺寸会发生显著变化，少量低角度晶界和次晶粒将会形成，这对材料的强度和塑性均产生重要影响。
[序号三] 动态再结晶行为对材料性能的影响动态再结晶行为对az31镁合金的力学性能产生的影响是复杂的。
动态再结晶有助于减轻材料的织构，提高材料的延展性和韧性；另动态再结晶还可能引起材料中局部组织特征的变化，降低其强度和耐磨性。
对az31镁合金在高温拉伸中的动态再结晶行为进行深入研究，有助于更好地理解和控制该材料的力学性能。
[序号四] 我的观点和理解在我看来，az31镁合金在高温拉伸中的动态再结晶行为是一个复杂而值得深入研究的课题。
通过对其动态再结晶行为进行深入了解，可以为其力学性能的调控和优化提供重要参考。
我相信随着科研水平的提高和技术手段的不断完善，对az31镁合金在高温拉伸中动态再结晶行为的研究将会取得更加丰硕的成果，为该材料在工程领域的应用带来更大的发展空间。
[序号五] 总结az31镁合金在高温拉伸中的动态再结晶行为是一个复杂而值得深入研究的课题。
了解其动态再结晶行为对于优化材料的力学性能具有重要意义，也有助于推动该材料在航空航天、汽车制造等领域的应用。
我对这一课题的研究充满信心，相信在不久的将来必将取得更加显著的成果。
基于数学模型的变形镁合金AZ31B热力学及动态再结晶常玉宝;李诗军【摘要】以铸态AZ31B镁合金为研究对象,分别在应变速率为0.005 s-1、0.05 s-1、05 s-1,变形温度在300℃、350℃、400℃的条件下,采用热变形模拟实验机对铸态合金进行再结晶行为研究,建立并验证了热变形本构方程、再结晶热力学模型和动态再结晶晶粒尺寸模型.研究表明,晶粒在较低应变速率和较高变形温度下更细,减小了晶界处孪晶位错密度,也为降低后续轧制时边裂现象发生的概率提供了依据.【期刊名称】《电焊机》【年(卷),期】2015(045)008【总页数】6页(P65-70)【关键词】AZ31B镁合金;数学模型;热力学;动态再结晶【作者】常玉宝;李诗军【作者单位】白城师范学院数学学院,吉林白城137000;湖南华菱湘潭钢铁有限公司,湖南湘潭411100【正文语种】中文【中图分类】TG4070 前言纯镁及镁合金密度非常小，是目前最轻的金属结构材料，同时它具有比刚度和比强度高、阻尼减振性好及电磁屏蔽性强等诸多特点。
镁合金被认为是21世纪最具发展潜力的金属材料之一，被广泛应用于航空航天、汽车工业和医疗等领域[1]。
国内外很多有色金属研究学者为了揭示镁合金塑性成型的规律和特点，进行了很多关于镁合金塑性变形理论方面的研究。
包括镁合金位错交滑移的特征和机制（如割阶—配对机制、Friedel机制及锁定—解锁机制）；滑移特征及其影响因素（如变形速度、变形温度、合金元素及晶粒度等）；孪生模式、孪晶与滑移之间及孪晶与孪晶之间的交互作用、塑性变形中孪生的作用及影响因素（如变形温度、应变速率、晶粒取向及尺寸等）[2-4]。
铸轧镁板在现代轧制工艺中晶粒尺寸较为粗大，而细化镁合金中晶粒的手段之一就是轧制铸轧镁板。
温度较低时，轧制容易导致边裂，这种边裂是由晶界处产生孪晶位错形成的位错塞积累到一定程度后发生的。
为了降低轧制镁板的边裂现象，研究和控制在一定热变形条件下镁合金的动态再结晶具有重要的意义。
镁合金动态再结晶模拟研究现状及展望目录一、内容描述 (2)1.1 镁合金的重要性 (3)1.2 动态再结晶的研究意义 (4)二、镁合金动态再结晶理论基础 (5)2.1 动态再结晶的定义与特征 (6)2.2 动态再结晶的过程与机制 (7)2.3 影响动态再结晶的因素 (9)三、镁合金动态再结晶模拟研究方法 (9)3.1 计算机模拟技术的发展 (11)3.2 动态再结晶数值模拟的主要方法 (12)3.2.1 模型建立与简化 (14)3.2.2 再结晶过程的数值模拟 (15)3.2.3 经济优化与计算效率提高 (16)四、镁合金动态再结晶实验研究进展 (17)4.1 实验方法与技术 (18)4.2 动态再结晶行为分析 (19)4.3 动态再结晶工艺优化 (20)五、镁合金动态再结晶模拟与实验的对比研究 (21)5.1 结果比较与分析 (22)5.2 相互验证与补充 (23)六、镁合金动态再结晶模拟的挑战与未来展望 (25)6.1 现有研究的局限性 (26)6.2 未来研究方向 (27)6.2.1 提高模拟精度与准确性 (28)6.2.2 深化动态再结晶机理研究 (29)6.2.3 结合实验与模拟进行综合研究 (31)七、结论 (32)一、内容描述随着科学技术的不断发展，镁合金在航空航天、汽车制造、电子器件等领域的应用越来越广泛。
镁合金在高温环境下容易发生动态再结晶现象，导致其力学性能降低，限制了其在实际应用中的推广。
研究镁合金动态再结晶现象及其影响因素具有重要的理论和实际意义。
动态再结晶模型的建立：研究者们通过理论分析和实验验证，建立了多种镁合金动态再结晶模型，如基于相变材料的模型、基于微观结构的模型等。
这些模型可以为实际工程提供理论依据，指导镁合金的设计和优化。
动态再结晶过程的数值模拟：采用有限元法、分子动力学法等数值模拟方法，对镁合金在高温环境下的动态再结晶过程进行了研究。
通过对不同温度、时间、冷却速率等因素的控制，揭示了镁合金动态再结晶过程中的微观结构变化规律。
近年来，随着能源供求的紧张、不可再生能源的大量消耗，能源危机逐渐凸显。
为节约能源，各国对新材料的需求更加迫切，尤其是轻合金材料，如镁及镁合金材料。
镁合金具有密度小、比强度高等优点，是目前工业应用中最轻的工程材料［1］。
然而，镁合金为密排六方结构，与其它合金相比结构对称性低，因此成形性较差，从而限制镁合金特别是变形镁合金在工业上的应用。
动态再结晶（DRX ）是在热塑性变形过程中发生的再结晶［2］，作为一种重要的软化和晶粒细化机制，动态再结晶对控制镁合金变形组织、改善塑性成形能力以及提高材料力学特性具有十分重要的意义。
镁合金动态再结晶随合金变形方式的不同存在一定的差异，因此，系统研究其动态再结晶形核与晶粒长大的规律，完善镁合金的塑性变形理论体系，并利用动态再结晶细化晶粒的原理有效控制镁合金的组织和性能，将在生产中具有极为重要的应用价值［3-6］。
简述了当今国内外现有的镁合金动态再结晶机制和变形温度、变形速率、变形程度以及稀土元素对镁合金动态再结晶的影响。
1影响因素通常镁合金塑性变形过程中变形温度、应变速率、应变量的改变和稀土元素的添加都会影响塑性变形机制，因此，会对动态再结晶的行为造成影响［7］。
1.1变形温度的影响变形温度是通过改变位错密度的累积速率影响DRX 形核和长大，随着温度的升高、原子的扩散、位错的交滑移和晶界的迁移得到加强，变形的临界切应力减小［8-9］。
合金中原子的热振荡加剧、扩散速率增大、位错的运动（滑移、攀移、交滑移）及位错缠结滑动比低温时更容易，使动态再结晶的形核率增大，晶界的迁移能力明显增强，因此，提高变形温度可以促进镁合金动态再结晶的发生［10］。
何运斌等［11］对热变形中的ZK60镁合金研究后发现，变形温度增加时，试样的平均动态再结晶体积分数增大，合金变形更加均匀。
S.M.Fatemi-Var ⁃zaneh ，A.Zarei-Hanzaki 等在对AZ31镁合金动态再结晶的研究中指出，在试验温度范围内，试样的组织随非连续动态再结晶的发生而改变，如动态再结晶晶粒的尺寸与动态再结晶晶粒的体积分数均随变形温度的上升而增大［12］，如图1所示。
镁合金在高温变形时动态再结晶的研究T.Al-Samman ，G. Gottstein（亚琛工业大学金属学与金属物理研究所德国亚琛52056）摘要：由于激活镁合金的非基面滑移系需要有很大的临界应力，因此动态再结晶在镁合金的变形过程起到了重要的作用，特别地，我们观测了镁合金的变形温度在200℃时从脆性到韧性转变的行为。
本文通过对商业用AZ31镁合金在不同温度和应变速率下挤压加工后再进行单轴向压缩试验，进而研究不同变形条件对镁合金动态再结晶和组织转变的影响。
此外，还分析了镁合金初始状态的组织结构对其动态再结晶晶粒尺寸的影响。
在较大应变情况下测得的再结晶晶粒尺寸与合金的变形条件的关系相对初始组织结构而言更为紧密。
AZ31镁合金变形不同于纯镁，它的变形随温度升高它的晶粒没有明显长大。
例如，400℃时，它的应变速率只有10-4s-1，在特定的变形条件下使得完全再结晶的微观组织中的平均晶粒尺寸仅有18μm，并且这些织构随机分布。
本文研究的试样在200℃/10-2s-1条件下变形，利用光学显微镜观察了动态再结晶里面的孪晶组织，还利用EBSD（电子背散射衍射）对此做了更进一步的研究。
关键词：DXR、孪生、机理、变形、流动行为、EBSD1 介绍在高温下镁合金出现了更多的滑移系，使得它的可加工性能大幅提升。
例如，通过加热非基面滑移和<c+a>面滑移能够有效的进行。
这样就使得材料的成形性能更加优良，并且使板材通过热轧生产成为了可能。
在热成型时材料很容易发生再结晶。
例如，动态再结晶影响晶体结构使材料呈现出各向异性。
因此，对在热加工条件下再结晶过程中结构形成机理的研究是很重要的，因为大多数商业用镁合金都将采用这种方法来制造成半成品的，从而进一步加工的。
众所周知，再结晶过程包括形核、晶粒长大一直到此过程完成。
镁及其合金的动态再结晶机理已经有一些报道。
这些结晶机制根据自然结晶过程可以分成两类：连续和不连续再结晶。
连续动态再结晶是一个回复过程，它是通过不断地吸收那些最终将导致形成大角度晶界的亚晶界的位错，从而形成新的晶粒[1]。
镁合金塑性变形与断裂行为的研究刘天模，卢立伟，刘宇重庆大学材料科学与工程学院，重庆（400030）E-mail: haonanwa@摘要：通过室温压缩拉伸实验，研究了AZ31挤压镁合金的断裂失效机制。
研究表明，在压缩破坏实验中有镦粗现象，金相显示沿粗大晶界处形成了大量的孪晶，部分孪晶界诱发裂纹源，裂纹沿晶界处传播，同时部分孪晶对裂纹起钝化阻碍作用，断口扫描表明属于韧脆混合断裂；在拉伸破坏实验中出现明显颈现象，金相显示沿拉长晶晶界处形成大量孪晶，孪晶和裂纹之间存在交互作用，断口扫描表明属于韧性断裂，同时显示出空洞形核诱发裂纹的机制。
关键词：压缩变形；拉伸变形；孪晶；断裂中图分类号：TG1. 引言镁合金属于密排六方晶体结构，其轴比（c/a）值为1.623，接近理想的密排值1.633，室温滑移系少在室温塑性变形时，出现大量的孪晶协调其塑性变形，塑性变形能力差，容易断裂[1]。
金属的断裂是指金属材料在变形超过其塑性极限而呈现完全分开的状态。
因为材料受力时，原子相对位置发生了改变，当局部变形量超过一定限度时，原子间的结合力遭到破坏，便出现了裂纹，裂纹经过扩展而使金属断开。
金属塑性的好坏表明了它抑制断裂能力的高低。
在塑性加工生产中，尤其是对塑性较差的材料，断裂常常是引起人们极为关注的问题。
加工材料的表面和内部的裂纹，以至于整体的断裂，都会使得成品率和生产率大大降低[2,13]。
因此，研究镁合金塑性变形中的断裂行为和规律对于有效地防止金属成形过程中的断裂，充分发挥金属材料潜在的塑性有重要意义.2. 实验内容实验材料选用AZ31挤压材，挤压温度为300℃，挤压比为4.5，挤压速度为1mm/s，将挤压样加工成标准压缩样Φ7×14mm和标准拉伸样，并选此标准压缩样进行400℃保温2小时的退火，利用新三思万能电子试验机CMT－5150以1mm/min的速度沿挤压方向进行压缩和拉伸破坏实验；然后利用数码相机对失效后试样断口方向及断面进行拍照宏观分析；再对失效试样的压缩或拉伸方向进行金相显微组织分析；最后利用扫描电子显微镜对压缩和拉伸的断口形貌进行分析。
