黄晓旭教授课题组在金属材料相关方向期刊《Journal of Materials Science & Technology》上发表题为“Effect of initial grain size on the recrystallization behavior and recrystallization texture of a Mg–3Gd alloy”的研究成果。博士研究生韩芳为第一作者,导师黄晓旭教授为通讯作者。
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论文链接:https://doi.org/10.1016/j.jmst.2023.11.044
由于镁及其合金的密排六方(HCP)晶体结构,冷轧或热加工后易于形成强基面织构,而导致其成形性较差,这严重限制了镁合金在运输、电子和航空航天工业中的广泛应用。因此,在过去的二十年中,大量研究者致力于改善镁合金的力学性能。其中,添加稀土元素Nd、Ce、Gd和Y是弱化镁合金织构的有效途径之一。稀土元素的添加引入新的弱织构组分,可以显著降低整体织构强度。这样的弱织构成分通常在Mg-RE合金中形成,因此其通常被定义为“RE织构”。
对于不同择优形核位置和随后的晶粒生长行为对RE织构的影响的相关研究有很多,但还缺乏初始晶粒尺寸对镁合金再结晶行为和再结晶织构影响的系统研究。本研究系统研究了初始晶粒尺寸对Mg-3Gd合金变形组织特征及再结晶行为的影响,发现初始粗晶(CG)样品的变形组织比细晶(FG)样品具有更大的孪晶面积和更高的孪晶界密度。退火后,CG样品优先在孪晶区再结晶,而FG样品采用更高密度的晶界作为形核位置。此外,无论初始晶粒尺寸如何,弱再结晶织构组分从再结晶形核阶段开始出现,并且由于均匀的晶粒生长而在完全再结晶后得以保留。特别的,FG样品的再结晶织构是一种“RE织构”,这与广泛报道的与晶界形核无关的织构改变相反。在CG样品中仅观察到分散的基面织构,这也不同于报道的源于稀Mg–Gd合金中剪切带形核的“RE织构”。
(细晶粗晶样品完全再结晶后的IPF图和相应的XRD极图)