摘要
镁合金因其具有低密度、高比强度和优异的阻尼减震等特点，使其在汽车生产、航空航天和医疗化工等领域得到广泛的应用。然而，镁合金在室温条件下成形时，由于基面滑移和柱面滑移无法协调晶粒C轴方向的应变，这会对镁合金的成形性能造成不利影响。如何提高镁合金的塑性已成为镁合金生产加工行业的重要研究方向。 研究表明，高密度脉冲电流可通过促进镁合金发生动态再结晶来实现织构的弱化，进而提高塑性。但高频低密度脉冲电流是否可以通过提升镁合金微观组织的应变协调能力来提升塑性，目前相关的研究较少。 基于上述研究背景，本文以AZ80镁合金为试验材料，在室温、高温和脉冲电流三组变形条件下开展单轴拉伸试验，对比力学性能，通过准原位EBSD分析和理论计算，系统研究了AZ80镁合金在高频低密度脉冲电流作用下的变形行为和微观组织结构的演变规律。 首先，本文基于在室温、高温和脉冲电流变形条件下AZ80镁合金单轴拉伸试验的研究，通过脉冲电流变形组与室温和高温变形组的对比，发现焦耳热效应和纯电效应共同作用提高了AZ80镁合金的塑性，包括延伸率的提升，流动应力和显微硬度的下降以及断裂模式的改变。 其次，本文基于准原位EBSD的表征结果，探索AZ80镁合金在不同变形条件下的微观组织结构的演变规律，对比分析合金在亚晶界增殖、孪生和几何必须位错演变等行为上的差异，阐述了脉冲电流改善AZ80镁合金成形性能的作用机制。 此外，本文研究了不同变形条件下，孪晶分数较高区域内的孪生行为，结合几何必须位错的分布特征，通过脉冲电流变形组与室温和高温变形组的对比，阐述了脉冲电流对孪晶分数和几何必须位错密度下降的影响规律，揭示了脉冲电流降低AZ80镁合金流动应力的作用机制。 最后，本文基于对纯电效应的理论计算，得出AZ80镁合金中单位长度的位错会额外受到4.1×10-7N的电子风力作用，从理论上补充解释了脉冲电流对AZ80镁合金应变协调能力的提升作用。
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