納米結(jié)構(gòu)Al-1％Si合金塑性及流變穩(wěn)定性的改善研究.pdf

1、納米結(jié)構(gòu) Al及 Al合金在提高強(qiáng)度的同時(shí)，面臨塑性、流變穩(wěn)定性等綜合力學(xué)性能差的問(wèn)題，如何提高納米結(jié)構(gòu)材料的綜合力學(xué)性能，是材料學(xué)界面臨的主要挑戰(zhàn)之一。
　　本項(xiàng)目選取含有第二相顆粒的Al-1％Si合金為研究對(duì)像，采用98%的冷軋變形制備出納米結(jié)構(gòu)，然后利用改進(jìn)軋制工藝從而細(xì)化第二相顆粒、附加應(yīng)變等方法對(duì)材料的塑性和流變穩(wěn)定性進(jìn)行了改善，并運(yùn)用掃描電鏡（SEM）、透射電鏡（TEM）和電子背散射衍射（EBSD）等技術(shù)對(duì)改性過(guò)程中的

2、微觀組織進(jìn)行了系統(tǒng)表征，同時(shí)研究了材料的應(yīng)變速率敏感性和加工硬化率，探討了材料塑性和流變穩(wěn)定性提高的機(jī)理。主要研究結(jié)果如下：
　　①通過(guò)98%非均勻冷軋，制備出層狀界面間距為520nm的鋁硅合金材料，其第二相 Si顆粒的平均直徑為41nm。這種納米結(jié)構(gòu) Al-1%Si材料的抗拉強(qiáng)度為153MPa，拉伸延伸率為7%。
　?、谕ㄟ^(guò)改進(jìn)軋制工藝，同樣98%形變量的軋制，制備出了層狀界面間距為230nm的納米結(jié)構(gòu)Al-1%Si合金材

3、料，其第二相Si顆粒的平均直徑降低為21nm，且分布更加彌散；材料的抗拉強(qiáng)度提高到253MPa，拉伸延伸率提高到16.5%，說(shuō)明控制軋制工藝和軋制條件細(xì)化 Al-1%Si合金的組織和第二相顆粒尺寸，可以提高材料的強(qiáng)度和塑性。
　　③對(duì)兩種軋制工藝制備的納米結(jié)構(gòu)Al-1%Si材料進(jìn)行低溫退火和附加應(yīng)變后發(fā)現(xiàn)，附加應(yīng)變可以提高第二相較粗大的納米結(jié)構(gòu) Al-1%Si材料塑性，而不能提高第二相較多較細(xì)小的納米結(jié)構(gòu)Al-1%Si材料的塑性。