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    3.1.1 室温力学性能 16

    3.1.2 微观组织 17

    3.1.3 实验小结 18

    3.2  弯轧工艺对AZ31镁合金材料性能的影响 18

    3.2.1 室温力学性能 18

    3.2.2 显微组织 19

    3.2.3 实验小结 20

    3.3  异步轧制工艺对AZ31镁合金材料性能的影响 20

    3.3.1 室温力学性能 20

    3.3.2 微观组织 21

    3.3.3 实验小结 22

    第四章 全文总结及展望 23

    致谢 24

    参考文献 26

    第一章 绪论

    随着现代科技及社会经济的不断发展，传统金属材料的需求和消耗与日俱增。在金属结构材料中，钢铁和铝合金用量是最大的，应用也较广泛，但铁矿石和铝土矿资源日益枯竭。另一方面，这些传统金属在制备及使用过程中易造成高的能耗和污染排放。在我国经济可持续发展的大环境下，合理的使用、节约和保护资源，提高资源的利用率，已经受到社会各界的普遍重视。在这个前提下，推动轻质结构材料镁，已成为近几年国内外研究和发展的重中之重。

    镁及其合金是目前最轻的金属结构材料，具有密度低、比强度和比刚度高、电磁屏蔽性强、阻尼和减震性能好、铸造和机械加性能优良以及易于回收等优点，在交通、电子、航空航天等领域应用前景广阔，成为世界各国关注的焦点[2]。虽然有这么多的优点，但是由于镁合金具有密排六方结构，室温条件下只有两个独立滑移系滑移，室温塑性成形能力差，难以采用常规轧制、挤压、锻造方法进行塑性加工。因此，受到加工技术的制约，镁合金主要以压铸为主，但是经过塑性变形的镁合金特别是变形镁合金的性能远远高于铸造镁合金，因此，有必要开展镁合金的塑性加工。然而，镁合金虽然可以作为一种补充的变形机制提高室温塑性，但是它也会造成裂纹源。因此解决镁合金的加工技术，成为扩大镁合金应用的当务之急 [1]。

    镁合金一直被人们认为是一种难以塑形变形、压力加工成形性能差的金属材料。因为大多数镁合金具有密排六方结构，在室温条件下其滑移系少，塑性成形能力较差。但大部分镁合金都有较好的铸造性能，市场上的镁合金产品大多也都为铸件，相比之下塑形加工的产品就很少。但是铸件产品容易出现晶粒粗大、组织过于致密、成分偏析和力学性能偏低等缺陷，完全不能充分发挥镁合金的性能优势。与铸造镁合金相比，变形镁合金晶粒细小，且无偏析和微观空洞，变形镁合金材料更具发展前途与潜力。因此，变形镁合金的研究已成为世界镁工业发展的重要方向，并且已经取得了很多重要的成果。研究表明，镁合金在热变形（如轧制、挤压、锻造）后组织得到显著细化，铸造组织缺陷被消除，从而使产品的综合力学性能大大提高。

    1.1  镁及镁合金简介

    1.1.1  镁及镁合金

    纯镁的密度为1.738g/cm(293K)，只有铁的1/4，铝的2/3，其相对原子质量为24.3，动态弹性模量为44GPa，静态弹性模量为40GPa。标准大气压下的镁的晶体结构为密排六方，室温下晶轴c/a=1.6236，几乎是理想的紧密堆积。镁合金中，存在的几种位错如下[19]：

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