织构对铝-镁-钪合金板材平面各向异性的影响

　　铝-镁-钪合金强度高、塑性好、焊接性能优良，有较好的抗腐蚀性，在航天、航空领域有着广泛的应用前景。金属材料在加工成型过程中，由于受到外界的电、热、磁和力等外界因素及不同加工及热处理工艺制度的影响，许多晶粒的位向会沿着某些特定晶粒取向发生旋转和重排，形成织构。许多研究指出，织构对合金的各向异性影响显著。目前对于Al-Mg-Sc合金平面各向异性的研究表明，铝镁钪合金板材平面各向异性明显，并呈现出反常的力学性能各向异性。本文采用室温拉伸以及X-射线衍射技术等方法研究了不同取向条件下铝-镁-钪合金冷轧板经稳定化退火处理后拉伸力学性能的各向异性，通过对多组分织构的Schmid因子倒数的加权计算，初步探讨了织构对合金板材各向异性的影响。 　　实验材料为铝-镁-钪合金，其化学成分为(质量分数，%)：0.25Sc，0.10Zr，0.40Mn，0.60Mg，余量Al。铸锭均匀化后在Φ450mm×800mm二辊不可逆热轧机上进行热轧，经多道次热轧至6mm左右，热轧总变形量约为85%，经450℃×2h中间退火后在Φ450mm×800mm二辊不可逆冷轧机上进行冷轧，经多道次冷轧至2mm左右，冷轧变形量约为70%，之后再经350℃×1h稳定化退火。在轧制平面内分别沿轧制方向(0°)、横向(90°)及与轧制方向成30°、45°、60°的方向截取拉伸试样。 　　铝-镁-钪合金冷轧板稳定化退火后具有平面各向异性，并表现出反常各向异性，即横向(90°方向)拉伸性能超过纵向(0°)的拉伸性能。铝-镁-钪合金冷轧板稳定化退火后冷轧织构密度仍很强烈，即Brass织构{110}<112>和S织构{123}<634>的取向密度较高，其中Brass织构的取向密度达到14级，S织构取向密度达到了11级。晶体学织构的存在是造成铝-镁-钪合金板材各向异性的主要原因，且S织构以及Brass织构使得合金横向(90°)及纵向(0°)强度比其他取向强度大，并且Brass织构达到一定体积时可以大幅提高横向强度而使合金板材出现反常各向异性。