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變形鎂合金累積疊軋焊后熱膨脹的各向異性

來源:林賽斯(上海)科學(xué)儀器有限公司   2020年02月18日 14:44  

【引言】

累積疊軋焊(ARB)是一種塑性變形工藝(SPD),成功地用于獲得超細(xì)晶粒甚至納米晶結(jié)構(gòu)。ARB技術(shù)與其它SPD方法相比具有一定的優(yōu)勢。它比ECAP方法便宜,使用ARB可以得到相對較大的板材。關(guān)于ARB方法的早文獻屬于Tsui等人發(fā)表的論文。雖然許多文獻報道了鎂合金采用ARB工藝的力學(xué)性能,但對其它物理性能的研究卻很少。

【成果介紹】

累積疊軋焊是制備超細(xì)晶粒金屬材料的一種方法。這種方法的原理是將一堆金屬板反復(fù)軋制到一個的壓下率,然后將得到的金屬板切割成兩半,將它們放在一起再軋制。本研究的目的是協(xié)助了解AZ31薄板在ARB程序下的線性熱膨脹。將分別通過了ARB_1 和 ARB_2兩種累積的AZ31鎂合金板材通過軋機進行切割,使試樣軸平行于或垂直于軋制方向。用LINSEIS L75PT-1600膨脹儀在室溫至400℃的溫度范圍內(nèi)測量了樣品的線性熱膨脹。在隨后的兩個加熱和冷卻循環(huán)中測量了片材的熱膨脹曲線。通過膨脹儀測量,估算了相對延伸率和熱膨脹系數(shù)的溫度依賴關(guān)系。發(fā)現(xiàn)了AZ31鎂合金累積疊軋焊后熱膨脹的平面各向異性。

【圖文導(dǎo)讀】

圖1:ARB_0(a)、ARB_1(b)和ARB_2樣品(c)的微觀結(jié)構(gòu)。

 

圖2:測量了L樣(a)和T樣(b)的持久應(yīng)變。

 

圖3:未處理板材(a)和經(jīng)兩次軋制板材(b)熱膨脹系數(shù)分別與溫度的預(yù)估關(guān)系

 

【結(jié)論】

實驗研究了AZ31板材在累積疊軋焊過程中的線性熱膨脹。從這些結(jié)果可以得出以下幾點:1.累積疊軋焊ARB工藝重新確定了AZ31板材的晶粒結(jié)構(gòu)。

2.*熱循環(huán)后觀察到樣品持久縮短。殘余應(yīng)變?nèi)Q于試樣中平行于軋制方向的ARB焊道數(shù),而在橫向上保持恒定 

3.AZ31板材的熱膨脹系數(shù)CTE在軋制后表現(xiàn)出平面各向異性。

4.熱膨脹系數(shù)CTE隨著累積疊軋ARB通過次數(shù)的增加而降低

持久

 

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