Предпочтительная ориентация и анизотропия свойств магниевых сплавов

24.01.2017

О свойствах деформируемых магниевых сплавов в различных направлениях могут быть сделаны некоторые общие выводы:
а) в связи с тем, что упругие модули не изменяются заметно для различных направлений магниевого кристалла, предпочтительная ориентация существенно не влияет на значение модуля упругости деформируемых материалов;
б) скольжение по плоскостям базиса в процессе деформации при низких температурах приводит к тому, что плоскости базиса гексагональных кристаллов стремятся расположиться параллельно направлению течения металла. Следует напомнить, что двойникование происходит легче в случае напряжений сжатия, действующих параллельно плоскостям базиса, и, как следствие этого, деформированные материалы имеют значения предела текучести при сжатии, более низкие, чем при растяжении. Этот эффект, однако, минимален при мелком зерне, когда вклад границ зерна в наблюдаемую прочность является пропорционально большим. Этот эффект также низок в прессованных Mg—Th сплавах, у которых границы зерен, вероятно, упрочнены выделениями Мg—Th соединения;
в) прессование при низких температурах приводит к ориентации базисных плоскостей и осей [1010] (диагональные оси II порядка) в направлении, приблизительно параллельном направлению прессования. При высоких температурах прессования предпочтительная ориентация возникает в меньшей степени;
г) при прокатке плоскости базиса стремятся ориентироваться приблизительно параллельно плоскости прокатки, а диагональные оси II порядка [1010] — параллельно направлению прокатки;
д) на практике весьма обычным является образование двойных текстур, в которых два «полюса» наклонены относительно направления прессования на угол 15—40°. Больший разброс в продольном направлении способствует более высоким свойствам на растяжение листов в поперечном направлении (в качестве примера этого разброса можно привести данные Томаса ±25° для продольного направления и ±15° для поперечного направления листов из сплава АМ503);
е) анизотропия может значительно меняться в зависимости от расстояния от поверхности;
ж) правка деформированных полуфабрикатов в холодном состоянии, при которой происходит чередование растяжения и сжатия, может вызвать значительное двойникование (в результате сжатия) с заметной потерей предела текучести и предела прочности на растяжение;
з) Mg—Li сплавы с кубической решеткой характеризуются хорошей деформируемостью в холодном состоянии и их поведение при сжатии и растяжении одинаково;
и) Эрнст и Лавес, а также Dow Chemical Co исследовали форму структурной неоднородности, которая получила название «полос сжатия». Полосы сжатия встречаются в прокатанных листах и образцах, подвергнутых сжатию. Было выдвинуто предположение. что эти полосы образуются путем двойного двойникования, и было показано, что плоскости базиса кристаллитов расположены параллельно этим полосам. Растрескивание по краям, которое имеет место на последних проходах при прокатке сплава AZ31, по-видимому, связано с этими полосами сжатия.
Влияние сильной предпочтительной ориентации на анизотропию прочностных свойств иллюстрируют рис. 158 и табл. 39 по данным Бухмана.
При обработке давлением можно в достаточной степени избежать анизотропии путем соответствующего выбора направления деформации.
Предпочтительная ориентация и анизотропия свойств магниевых сплавов
Предпочтительная ориентация и анизотропия свойств магниевых сплавов