基于旋凝鋁合金帶的材料工藝、組織和力學(xué)性能的研究.pdf

1、本論文用旋凝方法（melt spinning）制備了7075Al條帶，用XRD、OM、SEM和TEM對(duì)旋凝態(tài)條帶和120?C、24小時(shí)時(shí)效后的旋凝條帶的微觀組織進(jìn)行了分析，用顯微硬度計(jì)對(duì)上述兩種條帶的維氏硬度進(jìn)行了測(cè)試。在微觀組織上，旋凝法工藝下制備7075Al微觀組織有如下特點(diǎn)：合金元素被過(guò)飽和的溶解于鋁基體中形成過(guò)飽和固溶體，平均晶粒尺寸為1.6μm，位錯(cuò)密度達(dá)到5.7×1013 m-2；經(jīng)120℃、24小時(shí)時(shí)效后的旋凝7075Al

2、合金條帶的微觀組織為：平均晶粒尺寸為1.7μm，位錯(cuò)密度為3.7×1013 m-2，晶粒內(nèi)部含有納米級(jí)彌散的第二相。在力學(xué)性能上，旋凝態(tài)7075Al條帶維氏顯微硬度為HV50g=172，相比于傳統(tǒng)固溶處理后的粗晶7075Al合金材料，硬度提高了24％左右；經(jīng)120℃、24小時(shí)時(shí)效后的旋凝7075Al條帶的顯微硬度為HV50g=211，與經(jīng)過(guò)相同T6熱處理后的傳統(tǒng)粗晶7075Al相比，通過(guò)旋凝工藝及隨后時(shí)效處理得到的7075Al帶硬度提高

3、了約為18%。本文基于對(duì)強(qiáng)化機(jī)制的分析，揭示了旋凝態(tài)7075Al硬度高于固溶處理的粗晶7075Al，120℃、24小時(shí)時(shí)效后的旋凝7075Al硬度高于固溶+120℃、24小時(shí)時(shí)效的粗晶7075Al的原因。
　　本論文也用旋凝方法制備了5083Al合金條帶，通過(guò)對(duì)條帶進(jìn)行高能球磨獲得納米晶粉末，通過(guò)高壓固結(jié)粉末制備出納米晶5083Al合金塊體材料，用XRD、SEM和TEM對(duì)粉末和塊體材料的微觀組織進(jìn)行了表征，用顯微硬度計(jì)對(duì)合金塊體材

4、料的維氏硬度進(jìn)行了測(cè)試。通過(guò)球磨工藝制備出含有納米晶的5083Al粉末，平均晶粒尺寸為15.406nm，粉末顆粒尺寸為3-7μm，該粉末可用于后續(xù)的燒結(jié)工藝。通過(guò)高壓燒結(jié)在560℃下5GPa加熱3h成功制備出5083Al塊體納米材料，燒結(jié)過(guò)程中的高壓使得球磨粉末顆粒邊界氧化膜成功破碎，并且燒結(jié)塊體冶金結(jié)合良好，致密度高達(dá)99.7%；同時(shí)納米晶結(jié)構(gòu)被保留下來(lái)，其平均晶粒尺寸為80nm；顯微硬度為HV200g=241，相比傳統(tǒng)粗晶5083A