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变形温度对组织的影响

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图4.4所示为在应变量0.7、应变速率0.01s-1及不同变形温度条件下该A1-Zn-Mg-Cu合金的组织形貌。从图4.4中可以看出,组织在不同的变形温度条件下均沿垂直于压缩方向被拉长,第二相颗粒也沿着该方向呈流线型分布于晶界和晶内,整体呈现出典型的锻态变形组织。当变形温度达到300℃~400℃时,由于相对较低的变形温度是不利于晶界之间的移动,导致再结晶孕育期延长,从而会引起再结晶晶核形成和生长速度的放慢,所以显微组织中一般没有明显的再结晶晶粒,合金仅发生了动态回复,如图4.4 (a)-(c);当变形温度达到450℃时,如图4.4 (d)可见,出现了明显的不连续动态再结晶晶粒及再结晶晶粒的长大。随着变形温度的升高,再结晶容易进行,促进再结晶晶粒尺寸增大,然而合金的流变应力明显降低。

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图4.5为在应变速率为0.01s-1、应变为0.7及不同变形温度条件下该AI-Zn-Mg-Cu合金的透射组织形貌。从图中可以看出,在变形温度为300℃时,晶内位错增殖,密度增大,大量位错堆积导致与析出相相互缠结而形成位错胞,亚晶呈稍微拉长的特征,其延伸方向与压缩方向垂直,此时合金发生了一定程度的动态回复,如图4.5 (a);在变形温度为350℃时,晶内位错密度逐渐减小,亚晶界较为清晰,这是因为当变形温度较高时,位错开动时的阻力就会降低,可动性就会增强,那么位错运动就会比较容易位错运行距离增大,形成更为清晰的胞状组织,如图4.5 (b);当变形温度达到400℃时,随着变形温度的升高,由于原子运动的能力逐渐增强及应变产生大量的空位,导致位错相互湮灭和重组地更加彻底和完善,因此,位错可动距离逐渐增大,形成了尺寸更大、更为完态的亚晶组织如图4.5 (c)所示;此时,晶内的位错密度明显进一步降低,亚晶界也变得更为平直和清晰,其中有些晶界呈现弯曲状,而这种晶界的弓出表明亚晶有合并和长大的趋势,即合金的软化机制开始由动态回复向动态再结晶转化,然而此阶段整个微观组织仍表现为动态回复型结构。当变形温度为450℃时,亚晶内位错密度大大降低,亚晶尺寸增加,晶界平直清晰,表现出动态再结晶的特征,如图4.5 (d)。

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