镁合金轧制板材室温拉延成形时表现出反常的晶粒尺寸依赖性,即随着晶粒细化,虽然伸长率增加,板材的拉延成形能力反而变差。该现象对镁合金板材拉延成形性能产生不利影响,然而其微观机理尚不明晰。本项目拟以AZ31镁合金为研究对象,通过轧制和退火工艺制备具有相同基面织构、不同晶粒尺寸的镁合金板材。采用Erichsen胀形试验研究晶粒尺寸对镁合金板材拉延成形性能的影响。通过金相观察和织构表征确认拉延成形中晶粒尺寸、孪晶分数和平均取向因子之间的定量关系;提出粗晶条件下孪生诱发的滑移协调厚向应变的假设,建立基于Taylor全约束、双向拉伸加载条件下、依赖于晶粒尺寸的镁合金细观变形模型,确定滑移在镁合金板材双向拉伸应力下对厚向应变的定量贡献,进而揭示反常晶粒尺寸依赖性的微观机理。该研究对于深入理解镁合金复杂应力状态下的变形机理,促进镁合金板材成形应用的发展具有重要意义。
英文主题词wrought magnesium alloy;stretch formability;grain size;crystal plasticity model;deformation mechanism