精密成形工程

作者：马恒天, 王强, 杨勇彪, 薛勇, 董蓓蓓

单位：中北大学 材料科学与工程学院,太原 030051

关键词：Mg-Gd-Y-Zn-Zr镁合金,室温,多向锻造,硬度,孪生行为,位错密度

基金：山西省青年科学基金（202203021212145）

目的 探明锻造次数对Mg-Gd-Y-Zn-Zr镁合金硬度及微观组织的影响规律,揭示孪晶及位错演化的机理。方法 首先对挤压态Mg-Gd-Y-Zn-Zr镁合金进行均匀化处理,然后在室温下进行不同变形道次（每道次单向压缩变形量为7.5%）的多向锻造实验;利用维氏硬度计分析不同变形道次对试样硬度的影响;利用OM光学显微镜和SU5000扫描电镜分析试样微观组织变化。结果 通过对试样硬度进行分析,可以发现,随着变形道次的增加,试样硬度可达100HV,较未变形试样提高了33%。通过对试样微观组织进行分析可以发现,试样在变形过程中主要产生$\{10 \overline{1} 2\} $拉伸孪晶,孪晶的相互作用促使晶粒破碎细化;织构强度呈现出先降低后升高的非单调变化趋势;几何必须位错（GND）密度不断增加,与硬度变化呈正相关。同时,试样在多向锻造过程中由于大量滑移系被激活开动,小角度晶界显著增加。此外,根据拉伸孪晶的变化规律提出3种特征孪晶演化模型,包括孪晶界的收缩与膨胀、合并与相交。结论 在室温下对Mg-Gd-Y-Zn-Zr镁合金进行多向锻造实验,可有效利用孪生行为对Mg-Gd-Y-Zn-Zr镁合金进行组织调控,改善其力学性能。

来源：2026年第3期

《精密成形工程》期刊编辑部

查看精密成形工程杂志2026年第3期