西工大镁合金顶刊《JMA》：高温EBSD原位研究镁的静态再结晶！

2023-03-30 14:33:52 作者：材料基来源：材料基分享至：

通过静态再结晶（即热处理）控制金属的微观结构来提高金属的机械财产是一种常见的方法。因此，再结晶和晶粒生长的知识对该技术的成功至关重要。

在本工作中，通过原位高温EBSD，研究了控制挤压纯镁再结晶和晶粒生长的机制。实验结果表明，动态再结晶优先晶粒在静态再结晶条件下表现出衰落的竞争力。研究还发现，晶界运动或晶粒生长可能表现出反向能量梯度效应，即低能量晶粒倾向于吞噬或生长为高能量晶粒，而接近30°的晶界表现出优于其他晶界的生长优势。另一个发现是，{10–12}拉伸孪晶边界是很难观察到再结晶的位置，并且最终被相邻的再结晶晶粒吞噬。上述发现可能为镁的静态再结晶和晶粒生长提供全面的见解，并可能指导微观结构工程中先进材料加工的设计。

相关成果以题为An in-situ study of static recrystallization in Mg using high temperature EBSD发表在Journal of Magnesium and Alloys。

链接：https://doi.org/10.1016/j.jma.2023.01.021

图2。温度历史显示为样品表面的嵌入式SEM图像和EBSD图例，前者显示热电偶和用于原位观察的聚焦区域。原位EBSD IPF图显示了（a）175°C/1 h、（b）190°C/1小时、（C）210°C/1 h、（d）230°C/1 h.（e）275°C/1 h。

图5。显示区域A在（A）175°C/1 h、（b）180°C/1小时、（C）210°C/1 h、（d）275°C/1 h.的微观结构演变的IPF图。（e-h）对应于（A-d）的KAM图显示了存储的能量分布。

图6。（a）再结晶生长模型图解。（b）显示了随着位错密度和晶界取向的变化，内能和晶界能之间的比值。（c）示出了两个主要因素对能量的影响的阈值。

图7。IPF图显示了B区在（a）200°C/1 h和（B）210°C/1小时下的静态再结晶过程。黑色箭头指向晶粒生长方向，红线表示67°−73°晶界，蓝线表示27°−33°晶界。

图11。（a） IPF图显示了180°C/1 h下的微观结构，对应于（b）具有晶界和典型孪晶分析的IQ图，反映了变形基体中存在一些86°张力孪晶（红色边界）。（c）具有变形孪晶的区域的IQ图和（d）对应的KAM图。（e）没有变形孪晶的区域的IQ图和（f）对应的KAM图。

总之，采用真正的原位EBSD技术研究了具有大量孪晶边界的高纯镁在顺序退火过程中的静态再结晶和晶粒生长。从这项工作中可以得出以下结论：研究发现，静态再结晶中晶粒优先生长的主要原因是反向能量梯度，即晶界从非变形晶粒移动到高度变形晶粒。现场观察证实，特殊晶界，如∑13a-CSL边界，在迁移率方面比一般晶界表现出更大的优势，因此表现出优先晶粒生长。此外，低晶界倾向于停止移动，并且很容易发现具有相似取向的两个晶粒具有稳定的边界。高纯Mg中存在大量的TTW，但不存在CTW和DTW。由于内应力高于其他区域，TTW区域被发现是再结晶的非首选位置，最终被其他区域侵入和吞噬。

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