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作为目前最轻的结构金属材料,镁合金在电子通讯、航空航天、汽车制造等行业都有广阔的应用前景。但是,镁合金的强度低、塑性成形性能差,制约了镁合金的应用。镁合金具有密排六方的结构,在室温下,非基面位错由于较大的临界剪切应力难开启,而{10-12}孪生由于较小的临界剪切应力易开启,因此在镁合金塑性变形中扮演着重要的角色。{10-12}孪晶拥有6个等价的变体,在复杂应力加载条件的作用下,晶粒内部不同区域可能会同时或先后发生不同的孪生过程,不同孪晶变体彼此不可避免地会相遇、发生相互作用并对后续的孪生产生影响,同时对组织结构的演变以及材料性能也有重要的影响。{10-12}孪晶的交互作用分为共轴孪晶交互作用和非共轴孪晶的交互作用,共轴孪晶交互作用的两个孪晶之间具有较小的取向差(约7.4°),非共轴孪晶交互作用的两个孪晶之间有较大取向差(约60°),导致两种孪晶交互作用后对微结构产生不同的影响,从而导致力学性能的差异。因此,澄清不同类型{10-12}孪晶交互作用对后续微观结构的影响,可为调控孪生、改善材料性能提供理论依据,具有重要的科学意义和实际应用价值。本文以轧制态AZ31镁合金板材作为研究材料,沿着轧向进行2%的预压缩,然后分别沿着轧向和横向再压缩,使材料产生不同类型的{10-12}孪晶变体的交互作用。采用金相显微和准原位EBSD观察不同类型孪晶交互作用后微结构的变化情况。结合分子动力学模拟不同类型孪晶交互作用后微结构的演化以及应力场变化。最后通过力学性能测试,探索不同类型孪晶交互作用对力学性能的影响。主要结论如下:(1)当预压缩方向与加载方向相同时,交互作用类型以共轴孪晶变体的交互作用为主,晶粒内部孪晶面积的增长主要依靠孪晶长大,共轴孪晶之间会发生相互兼并,很少会形核新的孪晶变体。当预压缩方向和再次加载的方向不同时,交互作用类型以非共轴孪晶交互作用为主,原有的孪晶基本停止生长,孪晶面积增长主要依靠新孪晶的形核和长大。(2)共轴孪晶变体交互作用后将联合在一起,非共轴孪晶变体交互作用后,形成的孪晶-孪晶界面(TTB)将阻碍新孪晶进一步传播,导致其侧向长大。此外,还发现非共轴孪晶交互作用会导致原有孪晶发生退孪生,并促进孪晶在孪晶界面处形核。(3)非共轴孪晶变体交互作用相对于共轴孪晶变体交互作用将产生更明显的加工硬化效应。并且,如果该交互作用应力集中区域有新的孪晶形核点,将更有利于后续孪晶形成。(4)共轴孪晶变体交互作用后,交互作用附近区域内应力的增量并不明显,而非共轴孪晶交互作用后,交互作用附近基体区域将产生明显的内应力增加,并且距离交互作用区域越近内应力的增加越明显。(5)非共轴孪晶的交互作用使得材料的强度和塑性均有所提高,且会导致材料在压缩后期阶段的应变硬化速率显著提高。