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變形溫度對組織的影響

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圖4.4所示為在應變量0.7、應變速率0.01s-1及不同變形溫度條件下該A1-Zn-Mg-Cu合金的組織形貌。從圖4.4中可以看出,組織在不同的變形溫度條件下均沿垂直于壓縮方向被拉長,第二相顆粒也沿著該方向呈流線型分布于晶界和晶內,整體呈現出典型的鍛態(tài)變形組織。當變形溫度達到300℃~400℃時,由于相對較低的變形溫度是不利于晶界之間的移動,導致再結晶孕育期延長,從而會引起再結晶晶核形成和生長速度的放慢,所以顯微組織中一般沒有明顯的再結晶晶粒,合金僅發(fā)生了動態(tài)回復,如圖4.4 (a)-(c);當變形溫度達到450℃時,如圖4.4 (d)可見,出現了明顯的不連續(xù)動態(tài)再結晶晶粒及再結晶晶粒的長大。隨著變形溫度的升高,再結晶容易進行,促進再結晶晶粒尺寸增大,然而合金的流變應力明顯降低。

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圖4.5為在應變速率為0.01s-1、應變?yōu)?.7及不同變形溫度條件下該AI-Zn-Mg-Cu合金的透射組織形貌。從圖中可以看出,在變形溫度為300℃時,晶內位錯增殖,密度增大,大量位錯堆積導致與析出相相互纏結而形成位錯胞,亞晶呈稍微拉長的特征,其延伸方向與壓縮方向垂直,此時合金發(fā)生了一定程度的動態(tài)回復,如圖4.5 (a);在變形溫度為350℃時,晶內位錯密度逐漸減小,亞晶界較為清晰,這是因為當變形溫度較高時,位錯開動時的阻力就會降低,可動性就會增強,那么位錯運動就會比較容易位錯運行距離增大,形成更為清晰的胞狀組織,如圖4.5 (b);當變形溫度達到400℃時,隨著變形溫度的升高,由于原子運動的能力逐漸增強及應變產生大量的空位,導致位錯相互湮滅和重組地更加徹底和完善,因此,位錯可動距離逐漸增大,形成了尺寸更大、更為完態(tài)的亞晶組織如圖4.5 (c)所示;此時,晶內的位錯密度明顯進一步降低,亞晶界也變得更為平直和清晰,其中有些晶界呈現彎曲狀,而這種晶界的弓出表明亞晶有合并和長大的趨勢,即合金的軟化機制開始由動態(tài)回復向動態(tài)再結晶轉化,然而此階段整個微觀組織仍表現為動態(tài)回復型結構。當變形溫度為450℃時,亞晶內位錯密度大大降低,亞晶尺寸增加,晶界平直清晰,表現出動態(tài)再結晶的特征,如圖4.5 (d)。

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