1060与7050铝合金累积挤压板材组织与力学性能研究
发布时间：2021-09-17 05:50
本文通过累积挤压结合（accumulative extrusion bonding,AEB）工艺制备了1060、7050铝合金板及1060/7050复合板。研究了不同AEB道次数对1060、7050铝合金板及1060/7050复合板显微组织和力学性能的影响。同时分析了7050铝合金板和1060/7050复合板经时效处理后的组织和性能变化。采用改进后的交叉累积挤压（cross accumulative extrusion bonding,CAEB）+模外水冷（water cooling,WC）的方式进一步提升了7050铝合金板和1060/7050复合板力学性能。结果表明:采用AEB工艺对纯铝进行6道次挤压后,成功地制备出含有106层的超细晶纯铝板材;随着累积应变量的增加,板材晶粒尺寸不断细化,3道次后,其平均晶粒尺寸约为0.51μm,6道次后,其平均晶粒尺寸由初始的108μm细化至0.44μm。纯铝板经AEB加工后,其织构组分主要为Copper{112}<111>和S{123}<634>,且大角度晶界的数量随AEB道次数的增加而增多,其中,6...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高压扭转示意图[18]
1绪论5图1.1高压扭转示意图[18]Fig.1.1.SchematicDiagramofHTP图1.2纯铝经HTP后（剪切应变为13.96）的电子背散射衍射图[20]Fig.1.2.EBSDmapsofpurealuminumdeformedbyHTPtoγ=13.96②等通道角挤压(ECAP)使用ECAP技术来产生剧烈变形的起源可以追溯到20世纪80年代，由Segal及其同事研究。但是，ECAP对UFG金属和合金的适用性直到20世纪90年代初才被证实。当时Valiev和他的同事开发并应用ECAP作为一种制备纳米结构的SPD技术。在这些实验中，从长度为70mm到100mm的棒上切下具有方形或圆形横截面的大晶粒铸锭，其横截面或对角线的直径不超过20mm[22]。图1.3是等通道转角挤压示意图[23]。ECAP是通过一个具有两个等截面通道的特殊模具反复挤压铸锭来实现的，通常以90°的角度相交。对于最常用的90°通道交叉角，每次通过模具都会产生约为1的附加有效应变。对于难以变形的材料，变形是在高温或通过增大通道交叉角来完成的。高温加工对模具的耐热性和耐久性有一些特殊的要求。
重庆大学硕士学位论文6图1.3等通道转角挤压类型：（a）路径A;（b）路径B；（c）路径C[19]Fig.1.3.TypesofECAP:(a)routeA,(b)routeB,(c)routeCP.L.Sun[24]等人采用ECAP技术在室温下使用路径BC和C进行8道次的变形（总应变量～8）制备出了超细晶晶粒1050纯铝，并对其微观组织特征进行了研究。图1.4显示的是1050纯铝经两种不同路径加工后的TEM形貌图。经统计，经BC路径加工的试样在X面（垂直于挤压方向）和Y面（金属流动面）上的晶粒宽度的平均尺寸分别为0.33μm和0.45μm。而经路径C加工后的试样在X面和Y面上的晶粒宽度的平均尺寸分别为0.5μm和0.48μm。经路径BC加工的样品中，大角度晶界体积分数为65%，这比路径C加工的样品要高很多。T.L.Tsai[25]研究了ECAP制备的5082商业铝合金的显微组织和力学性能。经过8道次的ECAP后，挤压态铝合金显微组织主要是由带有高密度位错的伸长状的亚晶粒和一些等轴亚晶组成，其中伸长状的亚晶长度约为1-2μm，宽度约为0.1-0.2μm，等轴亚晶平均尺寸约为0.1-0.2μm。对于这种非热处理铝合金，通过8道次ECAP（总应变约为8）制备的铝合金获得了较高的强度（屈服强度394MPa，最大抗拉强度421MPa）和较好的延伸率（10.5%）。这种高强度很可能与亚微米尺寸结构有关。
【参考文献】：
期刊论文
[1]高强7050铝合金超低温大变形加工与组织、性能调控[J]. 侯陇刚,刘明荔,王新东,庄林忠,张济山. 金属学报. 2017(09)
[2]固溶处理后冷轧变形7050铝合金时效工艺研究[J]. 王东,马宗义. 金属学报. 2010(05)
硕士论文
[1]铝/铝层状复合板制备工艺及组织与性能研究[D]. 翟龙.燕山大学 2013
[2]3004铝合金中动态应变时效现象的研究[D]. 陈嘉亮.福州大学 2005
本文编号：3398096
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高压扭转示意图[18]
1绪论5图1.1高压扭转示意图[18]Fig.1.1.SchematicDiagramofHTP图1.2纯铝经HTP后（剪切应变为13.96）的电子背散射衍射图[20]Fig.1.2.EBSDmapsofpurealuminumdeformedbyHTPtoγ=13.96②等通道角挤压(ECAP)使用ECAP技术来产生剧烈变形的起源可以追溯到20世纪80年代，由Segal及其同事研究。但是，ECAP对UFG金属和合金的适用性直到20世纪90年代初才被证实。当时Valiev和他的同事开发并应用ECAP作为一种制备纳米结构的SPD技术。在这些实验中，从长度为70mm到100mm的棒上切下具有方形或圆形横截面的大晶粒铸锭，其横截面或对角线的直径不超过20mm[22]。图1.3是等通道转角挤压示意图[23]。ECAP是通过一个具有两个等截面通道的特殊模具反复挤压铸锭来实现的，通常以90°的角度相交。对于最常用的90°通道交叉角，每次通过模具都会产生约为1的附加有效应变。对于难以变形的材料，变形是在高温或通过增大通道交叉角来完成的。高温加工对模具的耐热性和耐久性有一些特殊的要求。
重庆大学硕士学位论文6图1.3等通道转角挤压类型：（a）路径A;（b）路径B；（c）路径C[19]Fig.1.3.TypesofECAP:(a)routeA,(b)routeB,(c)routeCP.L.Sun[24]等人采用ECAP技术在室温下使用路径BC和C进行8道次的变形（总应变量～8）制备出了超细晶晶粒1050纯铝，并对其微观组织特征进行了研究。图1.4显示的是1050纯铝经两种不同路径加工后的TEM形貌图。经统计，经BC路径加工的试样在X面（垂直于挤压方向）和Y面（金属流动面）上的晶粒宽度的平均尺寸分别为0.33μm和0.45μm。而经路径C加工后的试样在X面和Y面上的晶粒宽度的平均尺寸分别为0.5μm和0.48μm。经路径BC加工的样品中，大角度晶界体积分数为65%，这比路径C加工的样品要高很多。T.L.Tsai[25]研究了ECAP制备的5082商业铝合金的显微组织和力学性能。经过8道次的ECAP后，挤压态铝合金显微组织主要是由带有高密度位错的伸长状的亚晶粒和一些等轴亚晶组成，其中伸长状的亚晶长度约为1-2μm，宽度约为0.1-0.2μm，等轴亚晶平均尺寸约为0.1-0.2μm。对于这种非热处理铝合金，通过8道次ECAP（总应变约为8）制备的铝合金获得了较高的强度（屈服强度394MPa，最大抗拉强度421MPa）和较好的延伸率（10.5%）。这种高强度很可能与亚微米尺寸结构有关。
【参考文献】：
期刊论文
[1]高强7050铝合金超低温大变形加工与组织、性能调控[J]. 侯陇刚,刘明荔,王新东,庄林忠,张济山. 金属学报. 2017(09)
[2]固溶处理后冷轧变形7050铝合金时效工艺研究[J]. 王东,马宗义. 金属学报. 2010(05)
硕士论文
[1]铝/铝层状复合板制备工艺及组织与性能研究[D]. 翟龙.燕山大学 2013
[2]3004铝合金中动态应变时效现象的研究[D]. 陈嘉亮.福州大学 2005
本文编号：3398096
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