编辑: 捷安特680 2017-08-26

1 周期的轧制,如图 1a 所示,可以看到镁合 金基体晶粒尺寸在

10 μm 左右,在大晶粒的周围有小晶 粒析出,镁合金基体明显发生了动态再结晶.Mg/CNTS 混合粉体中的镁粉聚合呈长条状大颗粒,且在层间分散 较均匀,此外经过一个周期的轧制,原始粉末中的镁粉 被压扁拉长,如图 1a 放大区域箭头所指. 经过第

2 周期轧制后,如图 1b 所示,可以看到小晶 粒明显增多,原始的大晶粒基本消失,组织进一步均匀 化,并且出现一些长条状的晶粒,这是由于轧制时板材 沿轧制方向的变形量大于垂直于轧制方向的变形量,晶 粒被拉长所致.粉层中间的镁粉仍然较多且分散,呈长 条状,但是部分镁粉开始与基体镁合金板结合,如图 1b 箭头所指区域所示.与包覆铝接触的最外层镁板界面处 有亮白的条状物质生成,这是在

400 ℃ 下包覆铝和镁合 金板形成的扩散层. 经过第

3 周期的轧制后,如图 1c 所示,晶粒大小趋 于均匀,再结晶晶粒长大;

粉层变薄,层中间的镁长条 状大颗粒较前两周期数量减少,可以很明显地看出其与 镁合金基体融合,如图 1c 箭头所指区域所示,并且其厚 度随着轧制周期的进行变细变窄. 第4周期轧制后,如图 1d 所示,镁合金基体中晶粒 长大明显,但组织更均匀,在一些大晶粒的周围,仍然 有一些小晶粒分布,可见动态再结晶伴随着累积叠轧不 断进行,也就是镁合金基体依赖于累积叠轧的大塑性变 形进行着反复的动态再结晶.各粉层厚度较均匀,但仍 有个别地方有长条状亮白的块体镁. 经过第

5 周期的轧制后,如图 1e 所示,局部较薄的 镁层中的单个晶粒可以贯穿整个镁层与两边的界面相连, 粉层中间的亮白色条状镁颗粒基本消失,这是由于亮白 条状镁颗粒逐渐与基体相结合的原因;

局部区域可以看 到Mg/CNTS 混合层变得很薄甚至消失,这是由于随着轧 制的进行,Mg/CNTS 混合层面积变大,层厚度变薄,在 局部区域被基体截断. 第6周期轧制后,如图 1f 所示,可以明显地看到, 晶粒较第

5 周期均匀且细小,较薄的镁合金层的晶粒较 细小,这是因为,在较薄的层中的晶粒长大受到层界面 的限制,而随着反复动态再结晶的进行,小晶粒又不断 的涌现.同时在较厚层镁合金基体中有粗大的晶粒.宏 观上镁合金层进一步变薄,本周期层厚理论值为

2 μm,

8 6

3 第5期李天龙等: 累积叠轧法制备镁碳多层复合材料 而实际平均层厚约 6.

5 μm,这是由于中间粉层分布不均 匀导致轧制时所受的力不同,而且在粉层较薄的区域有 界面消失即两个镁合金板融合,造成了个别较厚的镁合 金层,如图 1f 箭头所指区域所示. 经过第

7 周期的轧制,如图 1g 所示,镁合金层分层 明显,理论平均层厚达到

685 nm,实际平均层厚在4 μm 左右,而在局部镁层厚度较薄区域可以达到理论值,经过

7 个周期的轧制,制备得到了多层镁碳复合材料. 图1400 ℃ 叠轧后横断面金相照片: ( a) 第1周期;

( b) 第2周期;

( c) 第3周期;

( d) 第4周期;

( e) 第5周期;

( f) 第6周期;

( g) 第7周期 Fig.

1 Metallographs of RD- ND section after ARB1( a) ,ARB2( b) ,ARB3( c) ,ARB4( d) ,ARB5( e) ,ARB6( f) and ARB7( g) at

400 ℃ 3.

2 界面结........

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