邹金佃 2013-2016
团队名称:材料动态行为与特种加工技术
团队介绍:主要研究在高应变速率下材料的局域化塑性变形、再结晶、冲击相变、动态损伤断裂的理论研究,以及在金属复合材料、金属块体纳米材料、金属表面纳米化的高能率制备技术及理论等的研究与开发。
团队成员介绍:
EBSD研究6061-T6和2024铝合金变形中动态再结晶
zoujindian@qq.com
The research on dynamic recrystalization of 6061-T6 and 2024 aluminum alloys under different deformation conditions by using EBSD
超细晶6061铝合金和2024铝合金变形中动态再结晶EBSD研究
摘 要:动态再结晶是铝合金晶粒细化的一种重要手段,研究铝合金变形中的动态再结晶现象将有助于了解铝合金的动态再结晶机理,深化对不同变形条件下铝合金组织演变规律的认识,为铝合金材料的制备与使用提供试验参考与理论支持。
以超细晶6061铝合金和2024铝合金为研究对象,利用轧制和分离式霍普金森压杆技术分别对超细晶6061铝合金和2024铝合金进行准静态和动态加载以获取不同变形条件下的铝合金样品。运用电子背散射衍射技术表征不同变形条件下的铝合金样品的微观组织、晶界特征和微观织构,并在此基础上研究铝合金在不同变形条件下的动态再结晶机制。结果表明:
超细晶6061铝合金样品在轧制过程中,随着轧制压下量增加,材料的抗拉强度持续增加;在轧制压下量为40%和60%时,材料的抗拉强度数值相当,约为258MPa。随压下量从40%增加到60%,样品中大角度晶界的比例增加,出现多边形细晶和B/G (20°, 45°, 0°) 再结晶织构。因此,在60%轧制压下量时,超细晶6061铝合金样品在局部区域有几何动态再结晶发生。
2024铝合金帽型样品在动态加载过程中,剪切区域在80μs加载时间内的平均应变速率达到了9×104 s-1,并形成了宽度约为100μm的绝热剪切带,剪切带内的绝热温升为590K。2024铝合金帽型样品中微观组织特征如下:OM下, 剪切带贯穿整个帽型样品,剪切带附近的基体组织在剪切变形的作用下发生弯曲,形成“S”形。EBSD分析可知,剪切带附近的晶粒在剪切应力的作用下破碎,分割成许多具有相同晶粒取向的部分,基体部分在(90°, 35°, 45°)和(26°, 90°, 45°)处出现了很强的织构,剪切带中间部分出现了新的立方(cube)织构。立方织构是典型的再结晶织构,它的出现意味着剪切带中心区域发生了动态再结晶。对剪切带及其附近区域晶粒旋转情况分析可知,为了保持周边晶粒的协调性,从剪切带周围到剪切带中间,晶粒的细化行为持续发生,并发生了晶格旋转,产生了大量的几何必须晶界。因此,结合剪切带内的微观取向和晶格旋转以及绝热温升和动力学的计算结果,2024铝合金帽型样品绝热剪切带中发生了旋转动态再结晶。