轧制AZ31镁合金疲劳行为研究+文献综述(3)
第三步：将第一次轧制后的板材绕轧制轴方向顺时针旋转90°，对合金
进行第二次轧制，再将第二次轧制后的板材绕轧制轴方向顺时针旋转90°，对合金进行第三次轧制，如此构成一个轧制循环，轧制工艺完成；或者，将第一次轧制后的板材继续进行多道次轧制后，绕轧制轴方向顺时针旋转90
，再对板材继续进行多道次轧制，轧制工艺完成。
1.4.3 晶界滑动机制
在平均晶粒尺寸为50μm以上的大晶粒中，塑性变形时，起主导作用的是滑移和孪生。但在5- 20μm的小晶粒中, 晶界滑动机制对塑性变形更为重要, 它使大尺寸晶粒的变形开动变得容易，从而提高镁合金变形能力[15]。
1.5 轧制的概况
1.5.1 普通轧制概况
轧制由于其简单的工艺、优良的性能，成为了压力加工工程中最重要的金属加工方式。轧制时由上下轧辊对轧件施以压力，轧件和轧辊产生相对滑动，产生摩擦力，让轧件发生塑性变形得到我们想要的形状尺寸的加工方式。轧件在轧制过程中发生断面面积减小，长度增加，宽度少量增加的变化，轧制过程中最主要的参数是压下量、轧制速度和轧制温度。[6]轧制具有生产效率高、金属消耗少、可连续加工、生产成本低等优点适合大批量生产制件。
轧制工艺按照金属轧制时的温度可以分为冷轧和热轧两种。冷轧的话，一般高精度板会采用冷轧的方法，但厚度较小。热轧的冲压成型性能好，对模具的磨损也小，所以适合厚度较大的板材。
1.5.2 变面轧制介绍
在工程应用中，影响金属材料力学性能的重要因素之一是晶粒大小。由著名的Hall-Petch公式( )可知，随着晶粒尺寸的减小，大量晶界的出现限制或钉扎了位错的运动，从而提高了材料的强度。因此，通过细晶化提高镁合金强度是有效的手段之一。[7]
变面轧制提供了一种镁合金多面循环轧制方法，使轧制得到的镁合金晶粒更细小、强度和延伸率更高，实现了镁合金的组织细化和力学性能的改善。
变面轧制的优点：
（1）具有优良性能。变面轧制的方法利用了孪生的极性，在不同作用面的压力作用下最大限度的激发孪晶，引入了孪晶界面强化，极大提高了镁合金的屈服强度，而保持了足够的塑性；通过不同方向的轧制，弱化了变形织构。
（2）制备方法简单。变面轧制利用的是传统的轧制技术，只需改进工艺条件，控制适当的温度和轧制道次即可获得高强高塑镁合金；工艺简单，对设备要求不高，易于工业化生产。
1.6 镁合金的疲劳
1.6.1 疲劳的定义
疲劳是指材料、零件和构件在循环加载下，在某点或某些点产生局部的永久性损伤，并在一定循环次数后形成裂纹、或使裂纹进一步扩展直到完全断裂的现象。[9]
疲劳破坏会表现为不同的形式，因为金属会受到外加应力、应变的波动变化和周围环境的影响而产生不同的变化。按应力状态的不同，可以将疲劳分为弯曲疲劳、扭转疲劳、拉压疲劳以及复合疲劳。按照环境分可以分为大气疲劳、腐蚀疲劳、高温疲劳、解除疲劳、热疲劳等。按照疲劳断裂寿命长短及应力的不同可以分为高周疲劳（即低应力疲劳）Nf>105, σ<σs，低周疲劳（即高应力疲劳）Nf=102~105，σ>σs。目前，大多数研究是按照疲劳失效所需的循环周次来划分的。[10]
（1）低周疲劳：又称条件疲劳极限，指的是破坏循环次数低于104～105的疲劳。会发生在如压力容器、燃气轮机零件等部分构件受高应力载荷的机器上。低周疲劳的特点是，由于作用在构件上的应力高于材料的σe，材料处于塑性状态，这时应力和应变曲线呈现出非线性关系。而低周疲劳实验一般采用应变幅控制，描述方式主要为strain-life曲线和stress-strain曲线。做低周疲劳实验主要为了研究材料在对称拉压应力下材料的寿命。
上一篇：单层硫化钼的制备及表征