摘要
因为镁合金具有密度轻、强度高和易于回收等优点，被广泛应用在汽车工业领域、3C产品和交通电子等众多领域。但是由于镁合金在室温下独立滑移系数目不足，导致其具有较差的成形性能。本文基于“弯曲矫直”工艺，在具有强基面织构的ZK60镁合金薄板中预置大量拉伸孪晶，细化镁合金晶粒，削弱基面织构强度，从而提高镁合金的塑性。 本文首先对ZK60板材进行室温、100℃、200℃、300℃和400℃弯曲矫直实验，研究不同变形温度对ZK60板材组织和性能的影响规律；而后基于最佳变形温度参数，对ZK60板材分别进行变形路径为RD+RD、RD+TD、TD+RD和TD+TD二次弯曲矫直实验，探索变形路径对ZK60板材组织和性能的影响规律；最终基于最佳变形温度和变形路径，对ZK60板材进行退火实验，探索变形后不同退火参数对ZK60板材组织和性能的影响规律。 不同变形温度弯曲矫直实验结果表明，当变形路径为RD，变形温度为200℃时，板材中拉伸孪晶含量最多，RD偏转织构强度最强。板材成形性能最好，屈服强度达到113MPa，抗拉强度达到243MPa，伸长率达到18%。当变形路径为TD，变形温度为室温时，板材中拉伸孪晶含量最多，晶粒尺寸最小，基面织构密度最小，TD偏转织构最强。故而板材成形性能最佳，屈服强度达到87MPa，抗拉强度达到230MPa，伸长率达到17%。当变形温度逐渐升高时，拉伸孪晶含量逐渐降低，板材成形性能逐渐下降。 不同变形路径变形的板材组织表明，当变形温度为200℃时，沿RD+TD方向进行二次弯曲矫直，板材中形成由RD偏转织构和TD偏转织构共同组成的混合织构，基面织构强度最低。所以其板材成形性能最佳，屈服强度达到117MPa，抗拉强度达到246MPa，伸长率达到20%。当变形温度为室温时，由于沿TD方向一次弯曲矫直使得板材形成大量交叉孪晶，阻碍了二次变形后板材中孪生生成，从而导致晶粒细化的作用大于弱化基面织构作用，因此，当变形温度为室温时，沿TD方向进行一次弯曲矫直的ZK60板材性能最佳。 不同退火参数实验组织表明，与变形态板材相比，退火态板材的n值和r值均下降，这是因为在退火过程形成了取向分散的再结晶晶粒，使得板材内部基面织构增强和TD织构减弱。退火板材内晶粒尺寸比变形态板材晶粒尺寸大，且基面织构较强，但其综合成形性能比变形态板材好，说明控制基面织构和TD偏转织构含量配比，可以有效提高板材成形综合性能。其中，在室温下沿TD方向进行一次弯曲矫直变形后再进行230℃保温2h的退火之后的ZK60镁合金板材成形性能最佳，其屈服强度达到135MPa，抗拉强度达到235MPa，伸长率达到16%。
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