變形鎂合金累積疊軋焊后熱膨脹的各向異性
【引言】
累積疊軋焊（ARB）是一種大塑性變形工藝（SPD），成功地用于獲得超細(xì)晶粒甚至納米晶結(jié)構(gòu)。ARB技術(shù)與其它SPD方法相比具有一定的優(yōu)勢(shì)。它比ECAP方法便宜，使用ARB可以得到相對(duì)較大的板材。關(guān)于ARB方法的早文獻(xiàn)屬于Tsui等人發(fā)表的論文。雖然許多文獻(xiàn)報(bào)道了鎂合金采用ARB工藝的力學(xué)性能，但對(duì)其它物理性能的研究卻很少。
【成果介紹】
累積疊軋焊是制備超細(xì)晶粒金屬材料的一種方法。這種方法的原理是將一堆金屬板反復(fù)軋制到一個(gè)大的壓下率，然后將得到的金屬板切割成兩半，將它們放在一起再軋制。本研究的目的正是協(xié)助了解AZ31薄板在ARB程序下的線(xiàn)性熱膨脹。將分別通過(guò)了ARB_1 和 ARB_2兩種累積疊軋焊的AZ31鎂合金板材通過(guò)軋機(jī)進(jìn)行切割，使試樣軸平行于或垂直于軋制方向。用LINSEIS L75PT-1600膨脹儀在室溫至400℃的溫度范圍內(nèi)測(cè)量了樣品的線(xiàn)性熱膨脹。在隨后的兩個(gè)加熱和冷卻循環(huán)中測(cè)量了片材的熱膨脹曲線(xiàn)。通過(guò)膨脹儀測(cè)量，估算了相對(duì)延伸率和熱膨脹系數(shù)的溫度依賴(lài)關(guān)系。發(fā)現(xiàn)了AZ31鎂合金累積疊軋焊后熱膨脹的平面各向異性。
【圖文導(dǎo)讀】
圖1：ARB_0（a）、ARB_1（b）和ARB_2樣品（c）的微觀結(jié)構(gòu)。
圖2：測(cè)量了L樣（a）和T樣（b）的持久應(yīng)變。
圖3：未處理板材（a）和經(jīng)兩次軋制后的板材（b）的熱膨脹系數(shù)分別與溫度的預(yù)估關(guān)系。
【結(jié)論】
實(shí)驗(yàn)研究了AZ31板材在累積疊軋焊過(guò)程中的線(xiàn)性熱膨脹。從這些結(jié)果可以得出以下幾點(diǎn)：1.累積疊軋焊ARB工藝重新確定了AZ31板材的晶粒結(jié)構(gòu)。
2.*熱循環(huán)后觀察到樣品持久縮短。殘余應(yīng)變?nèi)Q于試樣中平行于軋制方向的ARB焊道數(shù)，而在橫向上保持恒定。
3.AZ31板材的熱膨脹系數(shù)CTE在軋制后表現(xiàn)出平面各向異性。
4.熱膨脹系數(shù)CTE隨著累積疊軋焊ARB通過(guò)次數(shù)的增加而降低。
持久