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变形镁合金累积叠轧焊后热膨胀的各向异性

点击次数:31  发布时间:2020-02-18

【引言】

累积叠轧焊(ARB)是一种塑性变形工艺(SPD),成功地用于获得超细晶粒甚至纳米晶结构。ARB技术与其它SPD方法相比具有一定的优势。它比ECAP方法便宜,使用ARB可以得到相对较大的板材。关于ARB方法的最早文献属于Tsui等人发表的论文。虽然许多文献报道了镁合金采用ARB工艺的力学性能,但对其它物理性能的研究却很少。

【成果介绍】

累积叠轧焊是制备超细晶粒金属材料的一种方法。这种方法的原理是将一堆金属板反复轧制到一个的压下率,然后将得到的金属板切割成两半,将它们放在一起再轧制。本研究的目的是协助了解AZ31薄板在ARB程序下的线性热膨胀。将分别通过了ARB_1 和 ARB_2两种累积的AZ31镁合金板材通过轧机进行切割,使试样轴平行于或垂直于轧制方向。用LINSEIS L75PT-1600膨胀仪在室温至400℃的温度范围内测量了样品的线性热膨胀。在随后的两个加热和冷却循环中测量了片材的热膨胀曲线。通过膨胀仪测量,估算了相对延伸率和热膨胀系数的温度依赖关系。发现了AZ31镁合金累积叠轧焊后热膨胀的平面各向异性。

【图文导读】

图1:ARB_0(a)、ARB_1(b)和ARB_2样品(c)的微观结构。

 

图2:测量了L样(a)和T样(b)的持久应变。

 

图3:未处理板材(a)和经两次轧制板材(b)热膨胀系数分别与温度的预估关系

 

【结论】

实验研究了AZ31板材在累积叠轧焊过程中的线性热膨胀。从这些结果可以得出以下几点:1.累积叠轧焊ARB工艺重新确定了AZ31板材的晶粒结构。

2.首次热循环后观察到样品持久缩短。残余应变取决于试样中平行于轧制方向的ARB焊道数,而在横向上保持恒定 

3.AZ31板材的热膨胀系数CTE在轧制后表现出平面各向异性。

4.热膨胀系数CTE随着累积叠轧ARB通过次数的增加而降低

持久

 

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