镁合金室温力学性能尺寸效应研究+文献综述(6)
经挤压道次为0,2,4的ECAP处理后的棒材坯料，在线切割机上进行切割，取样平行于挤压方向，得到厚度为0.25mm,0.50mm,1.00mm,2.00mm的一系列试样。
2．2．3 显微组织观察和晶粒尺寸测定
试样在GX41显微镜上进行观察和拍照，热挤压和ECAP后样品的取样 面均为径向截面。在进行金相观察前，试样需经过粗磨、细磨、粗抛光和精抛光等几道工序处理，待试样抛光至表面光滑无划痕后，再用配制的腐蚀剂制备成光学金相样品。实验所用金相腐蚀剂为：5g苦酸+100ml无水乙醇+5ml乙酸+10ml蒸馏水，试样腐蚀时间大约为10秒，腐蚀结束后立即用清水清洗，再用酒精冲洗，最后用吹分机吹干以便观察。
利用平均截直线法可获得光学图片上的平均晶粒尺寸[29]。平均截线法是指在截面上任意测试直线穿过每个晶粒长度的平均值L来表示晶粒大小的测量方法，对于填满空间的晶粒，其平均截距长度为：
L=1/NL=LT/PM (2.2)
式中
NL--单位测试线长度上截到的晶粒数；
M—显微组织放大倍数；
LT—在显微组织照片上，任意通过的测试线的总长度；
P—测试线与晶界的交点数。
2．2．4 硬度测试
取经热挤压和ECAP处理后，垂直棒材轴线的径向厚度为5mm的横截面薄片进行硬度测试。测试前要保证上下表面平行，可以用砂纸进行打磨，确保光洁度和平行度。在横截面上取三条硬度测试线，每条线之间夹角60°，每个硬度测试点相隔2mm，如图2.4所示。选取的标准试验加载力为1471N。
图2.4 硬度测试示意图
2．2．5 准静态拉伸实验
拉伸实验可以获得AZ31B镁合金不同应变速率下的抗拉极限强度、断裂延伸率、流变应力、应力-应变曲线等数据。拉伸实验是研究材料性能不可或缺的手段和方法。
本文的拉伸实验是在电子万能实验机在室温下进行的。拉伸时，试样的拉伸轴线与试样横截面垂直，径向面平行。应变速率设为0.005mm/s,即准静态拉伸试验的拉伸速度为1.8mm/min，试样尺寸详见图 2.2。
通过电子万能实验机实验后得到最初的数据，然后经过相应的软件和程序处理这些数据得到所需的各类力学性能关系曲线以便后续的结果分析。
3 实验结果及分析
众所周知，镁合金的晶体结构为密排吹冰方，对称性低，室温滑移系少，冷加工成形困难，在一定程度上限制了镁合金的应用。挤压是镁合金塑性变形的一个重要方法，由于工件在挤压筒中受到强烈的三向应力的作用，金属的塑性可以发挥到最大。本实验中的挤压主要目的是获得不同组织和力学性能的AZ31B镁合金，并对比挤压比或道次以及挤压温度对力学性能的影响规律。
3．1 热挤压对镁合金室温力学性能尺寸效应的影响
3．1．1 微观组织分析
图3.1为250℃时在不同挤压比作用下的AZ31B镁合金的微观组织图。从图中可以看出，原本组织中粗大的等轴晶粒变成了较小的晶粒，并且组织中还存在一些拉长的大晶粒，这些晶粒周围往往存在大量的程度不同的小晶粒。从图3.1（b）中还可以看到孪晶的残余，孪晶的分布很不均匀，通过挤压并不能全部消除孪晶的残余。并且在观察晶粒组织的时候还可以看出，在边缘地带存在大量细小的晶粒，主要是因为靠近挤压筒的周边，晶粒的变形比较剧烈。另外，从图中可以看出挤压比为8的晶粒组织的大小差异很大；挤压比为16的试样中的组织虽然差异较大，但是存在许多还没有长大的细小的晶粒；挤压比为32的组织最接近等轴晶。
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