固溶处理对AZ61镁合金的组织与性能的影响(3)

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AZ61 镁合金的化学成分%

Al Zn Mn Fe Si Mg

5.8～7.2 0.4～1.5 0.02 ≤0.03 ≤0.02 余量

1.1.2 选题的意义

虽然镁元素在地球中占的含量很多，产量也很可观且材料有很多优点，但是镁合金的比重在现有工业应用合金中最小，大约分别为钛、钢、铝的2/5、1/4、2/3。镁和镁合金晶体结构是密排六方结构（hcp）,而密排六方型晶体结构开裂等变形缺陷，滑移系仅有3个，较为少，会出现滑移孪生，在室温下很难发生形变，且一定的变形量极易发生开裂，因此镁合金的塑性较差，在变形中会出现各向异性。因此现在镁合金的应用存在很有局限性。正因为如此，所以国内外的研究人员对镁合金的研究深入分析研究并不断优化镁合金的加工工艺和热处理，这些研究能够使镁合金满足更多工程结构的需求，应用前景更好。现今，科研人员对变形镁合金的组织和性能有如下几方面的研究：

首先，改善镁合金的强度和塑韧性是主要研究之一。镁合金的强度和塑韧性远不如其他钢材，因此即使有很多优点应用的镁合金材料也不能很好的得以应用，在应用上有很大的局限性。生产成形技术还不够成熟和完善。如此，镁合金的成形技术也是研究人员所关注的，通过研发新型的成形技术来提高镁合金的综合使用性能。此外，还有在镁合金熔铸的过程中添加合金元素和挤压技术来细化晶粒，或者系统掌握第二相析出来提高塑性和强度。

再是，镁合金的孪生机制也是研究着倾注心血较为多的一块。镁合金有三个独立的滑移系，与其他晶体结构的材料来比滑移系相对比较少，因此它没有很高的强度和塑性。在其轧制过程中很容易产生孪晶，综合使用性能下降。如进行热处理，镁合金会发生回复再结晶，使得性能又进行改善。孪生在镁合金塑性变形中有很重要的影响，也不清楚镁合金的孪生的发生，因此研究孪生变形机制就显得很有必要。

最后，降低镁合金的各向异性和拉压屈服不对称性也是较为关注的热点之一。在变形镁合金中，这两种性能处于较高的水平会在结构工程中带来很难多的危害。降低镁合金的方法：使镁合金的加工方法和组成成分改善。这些也能使得镁合金晶粒细化，析出第二相，强化镁合金性能[5]。源-自/优尔+文,论`文'网]www.youerw.com

1.2 镁合金的塑性变形理论及成形工艺

1.2.1 镁合金的滑移

镁和大部分数的镁合金都是密排六方（hcp）的晶体结构，从原子排列形式看来，密排六方和面心立方十分相似，都是密堆结构。在晶体结构上来看，密排六方和面心立方有相同的配位数，不同的原子序数。配位数为12。另外存在的不同之处，例如面心立方的结构密排面是（111）面，在没有缺陷的情况下该密排面呈“ABCABC……”顺序下重复叠加堆垛成形。密排六方的结构密排面是（0001）面，在理想的情况下该密排面会呈“ABABAB……”顺序反复叠加堆垛成形。因此在如此排列方式下，在塑性方面，密排六方的镁合金的塑性比面心立方结构的金属要差很多.在镁合金中的变形中，可能存在的几种位错[6]：a位错；c位错；c+a位错。