摘要
近年来，随着人们环保意识的逐步增强，降低CO2排放的重要性日益凸显。镁合金质轻，性能优良，潜力巨大，若能广泛应用则对节能减排有重要作用。高速轧制使变形镁合金获得良好的成形性，减少了材料热轧后产生的缺陷，提高了镁合金的使用性能。 本文使用目前较为成熟的商用AZ61合金，对其进行400℃，轧速为1100m/min、275m/min的高速七道次轧制并在每道次间进行400℃，10min的退火。通过对高温热轧后材料内部组织的微观结构与力学性能研究分析，探究高速轧制下镁合金中析出、孪生与再结晶行为三者之间联系，从而进一步探究其塑性变形机制，为后续材料的强化提供理论基础。 研究结果表明，微观上，高速轧制后随着道次增加，材料内部组织由粗大的原始晶粒向均匀分布的细晶演化，主要再结晶机制为孪晶诱导动态再结晶。随着应变率增大，组织内纳米级析出相逐渐增多，分布更加均匀，析出的第二相为Mg17Al12，机制为应变诱导动态析出。纳米级析出相主要沿晶界与孪晶界分布，起钉扎再结晶晶界，遏制新晶粒长大的作用。随道次增多，材料内局部强剪切带受遏制，使其整体分布更加均匀，其由孪晶组成逐渐演变为由超细晶组成。道次间退火后，材料发生完全静态再结晶并出现晶粒异常长大现象，轧制后存在的析出相在退火过程中大量回溶，退火组织为双晶组织。 宏观上，1100m/min高速轧制后合金表面成形性良好，不存在明显边裂现象。但当速度减慢后，随着道次增多，材料裂纹数量增多，最终使其断裂，说明不同轧速对材料表面成形性也有重要影响，高速轧制可显著改善轧制镁合金的成形性。 性能上，经过较慢速度（275m/min）轧制后材料的硬度更高，这与第二相在其中起弥散作用强弱有关。随着轧制道次增多，AZ61合金硬度逐渐增大，道次间退火后由于发生完全静态再结晶与第二相回溶致使材料软化。
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