通道轉(zhuǎn)角擠壓Al-Mg-Si合金的力學(xué)性能及強(qiáng)化機(jī)制
Mechanical properties and strengthening mechanism of Al - Mg - Si alloys by equal-channel angular pressing

2.2萬(wàn)字 44頁(yè) 原創(chuàng)作品，已通過(guò)查重系統(tǒng)


摘要：Al–Mg–Si–(Cu)鋁合金作為可熱處理強(qiáng)化的合金，具有良好的強(qiáng)度、耐蝕性、成形性和可焊接性，應(yīng)用極為廣泛。大塑性變形(SPD)是目前唯一可以生產(chǎn)塊體亞微米、納米結(jié)構(gòu)材料的加工方法，其中等通道角擠壓技術(shù)(Equal Channel Angular Pressing–ECAP)是最容易獲得商業(yè)化生產(chǎn)超細(xì)晶(UFG)結(jié)構(gòu)的材料，最具有應(yīng)用前景。時(shí)效析出是鋁合金眾多強(qiáng)化機(jī)制中最為有效的手段之一，因此，研究超細(xì)晶Al–Mg–Si–(Cu)合金的時(shí)效析出行為及力學(xué)性能具有重要意義。
本文以Al–Mg–Si–(Cu)鋁合金(6013和6061)為研究對(duì)象，將時(shí)效處理和ECAP結(jié)合起來(lái)。通過(guò)測(cè)試分析不同狀態(tài)下Al–Mg–Si–(Cu)合金的強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率等力學(xué)性能；利用X射線衍射等分析測(cè)試方法來(lái)表征其微觀結(jié)構(gòu)。大塑性變形可能極大的提高材料的強(qiáng)度但同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致塑性下降。但是，結(jié)合ECAP和合適的固溶時(shí)效工藝能夠明顯提高強(qiáng)度，且塑性下降較小甚至有可能會(huì)提高。
通過(guò)分析XRD射線衍射圖，計(jì)算出ECAP后的Al–Mg–Si–(Cu)合金的平均晶粒尺寸、平均晶格應(yīng)變和位錯(cuò)密度。ECAP后平均位錯(cuò)位錯(cuò)密度在0.248 × 1014 m–2 ~1.757 × 1014 m–2之間。根據(jù)XRD測(cè)得的微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)，定量分析了各種強(qiáng)化機(jī)制對(duì)強(qiáng)度的貢獻(xiàn)。計(jì)算結(jié)果表明，時(shí)效析出相強(qiáng)化是超細(xì)晶鋁合金中最重要的強(qiáng)化機(jī)制。


關(guān)鍵詞: Al-Mg-Si 合金 ECAP 熱處理 固溶 時(shí)效 力學(xué)性能 強(qiáng)化機(jī)制 XRD