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目前镁合金是实现轻量化目标应用最广泛的结构材料之一,因其拥有低密度、较高的比强度、比刚度、良好的阻尼性能等优点被广泛应用于汽车、航空航天等行业。镁合金作为车辆中的结构件时,会不可避免的应对碰撞时的高应变速率载荷的作用,其在高应变速率下的力学性能及变形能力应得到重视,以确保其应对严苛的应用环境。由于拉伸孪晶的取向效应、易被激活性、有效减小晶粒尺寸等特点,预制拉伸孪晶可被作为改善变形镁合金成型性及提高镁合金强度的重要方法。本文旨在研究高应变速率下预制拉伸孪晶对Mg-3Al-1Zn(AZ31)镁合金板材高速变形性能及组织的影响。本论文采用准静态压缩实验沿板材轧向(Rolling Direction,RD)制备了压缩变形量分别为2.5%和5%的预制拉伸孪晶试样。采用分离式霍普金森压杆(Split Hopkinson Pressure Bar,SHPB)测试预制拉伸孪晶试样的高速变形行为;采用光学显微镜(OM)及电子背散射衍射技术(Electron Backscatter Diffraction,EBSD)观察了高速变形组织演变规律。采用自编软件分析了不同变形模式的Schmid因子(Schmid Factor,SF)。高应变速率压缩实验的加载方向为法向(Normal Direction,ND),轧向和横向(Transverse Direction,TD),应变速率为900s-1~1800s-1,变形温度为室温至350℃。分析结果表明:2.5%RD预制拉伸孪晶试样高速压缩强度沿RD方向的增加,主要是由于孪晶界对位错的阻碍作用;沿TD方向增加则是由于预制孪晶晶界,造成试样硬取向区域的面积扩大,促使以拉伸孪生为主的变形机制转向锥面滑移;ND方向的急剧下降,则是由于退孪生的启动及预制拉伸孪晶提供的滑移系。5%RD预制拉伸孪晶试样可使AZ31镁合金板材中更多数量的拉伸孪晶激活,大量{10(?)2}拉伸孪晶晶界的形成可以有效增加孪晶晶粒的密度,再次明显提高RD和TD方向的高速压缩强度,ND方向强度增加是由于大量晶界在一定程度上抑制了退孪生行为。室温下高速变形后的组织形貌与预制拉伸孪晶后的织构相关,在1500s-1下三种预制拉伸孪晶水平试样均无拉伸孪晶。预制拉伸孪晶试样在高温高速变形下的变形机制较为复杂,主要为动态再结晶、滑移,拉伸孪生和压缩孪生协同变形。250oC高温下的高速变形后组织主要是动态再结晶,并且350oC下再结晶晶粒长大。