鎂合金屬于HCP晶體結(jié)構(gòu)，在室溫下僅有三個(gè)基面滑移系，無法滿足多晶體均勻變形所需的五個(gè)獨(dú)立滑移系的要求，因此在室溫下鎂合金難以呈現(xiàn)較高的塑性。等通道轉(zhuǎn)角擠壓技術(shù)是一種大變形處理技術(shù)，通過增加擠壓次數(shù)而不斷積累變形量，從而達(dá)到細(xì)化晶粒的效果。 研究 表明，采用ECAP加工后的合金，由于晶粒細(xì)化到微米級(jí)，在形變過程中，晶界滑動(dòng)取代位錯(cuò)滑動(dòng)成為細(xì)晶鎂合金中主要的變形方式，因此塑性大幅度得到提高，甚至呈現(xiàn)超塑性。對(duì)于ECAP過程中鎂合金的組織演變規(guī)律，在以往的 研究 沒有形成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。通過對(duì)AZ31鎂合金組織和顯微硬度的 研究 ，探索了ECAP對(duì)鎂合金的細(xì)化晶粒的機(jī)制和顯微組織均勻性的影響規(guī)律。
ECAP模具的通道截面為12mm×12mm的正方形，模具轉(zhuǎn)角為90°，外接弧角為0°，單道次擠壓的變形量約為1.15。ECAP擠壓加工在473K下進(jìn)行，用凡士林石墨混合物作為潤(rùn)滑劑涂抹在模具內(nèi)壁，壓頭下擠壓速度約為1mm/s，擠壓完成后將試樣取出空冷。實(shí)驗(yàn)原材料為AZ31鎂合金棒材。為了消除之前變形對(duì)后續(xù)的ECAP的影響，AZ31鎂合金在673K下完全退火24h。原始試樣為11.8mm×11.8mm×60mm的長(zhǎng)方體，其長(zhǎng)軸方向與原料(棒材)的軸線方向平行。
ECAP過程中再結(jié)晶晶粒主要是在孿晶界或晶界上形核并長(zhǎng)大，從而“分割了”原始組織中的大晶粒，形成雙模態(tài)晶粒結(jié)構(gòu)。一道次ECAP后的試樣上表面和下表面顯微組織的差異，是由于在晶粒靜態(tài)回復(fù)和再結(jié)晶階段試樣的上下表面受到不同應(yīng)力作用造成的。ECAP對(duì)鎂合金的晶粒細(xì)化機(jī)制是一種非均勻的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶形核并長(zhǎng)大的過程，其中孿晶起到了關(guān)鍵的作用。
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