往复挤压对高硅铝合金组织及性能影响

采用有限元模拟和物理模拟相结合的方法对高硅铝合金的往复挤压变形过程进行研究,并对其变形后的显微组织和性能进行分析。结果表明,变形后坯料外侧区域的应变量高于中间区域;随着挤压道次的增加,坯料的平均等效应变稳步提升。往复挤压使坯料的晶粒及硅颗粒明显的均匀细化,且在变形后坯料的外侧区域更为显著。坯料的强度及塑性在往复挤压后都有较大的提升,初始坯料的抗拉强度为140 MPa,伸长率为2.4%,经3道次往复挤压后,高硅铝合金的抗拉强度最高提升了142%,达到了199 MPa,伸长率最高提升了296%,达到了7.1%。     

Al-Zn-Mg-Cu合金高压扭转变形微观组织及力学性能

以Al-Zn-Mg-Cu合金为研究对象,在不同变形工艺条件（扭转圈数、变形温度）下对其进行高压扭转试验,利用扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）、X射线衍射技术（XRD）以及硬度测试等手段分析变形工艺参数对合金微观组织和力学性能的影响规律。研究结果表明：原始铸态组织呈等轴状,分布不均匀,粗大的第二相粒子（Al2Cu、MgZn2）沿晶界呈链状分布;高压扭转变形过程中,随着变形温度的升高、扭转圈数的增多,基体组织中粗大的第二相粒子数量明显减少,分布更加均匀,第二相粒子回溶进Al基体,获得过饱和固溶体;高压扭转变形后的Al-Zn-Mg-Cu合金位错密度显著上升,并且扭转圈数越多,变形温度越高,位错密度增加幅度也越大,微晶尺寸则随着扭转圈数的增大和变形温度的升高而减小;高压扭转变形后Al-Zn-Mg-Cu合金显微硬度值总体上随扭转圈数增大和变形温度升高而增大。     

高压扭转法制备非均匀层状结构Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金的组织演变与力学性能

采用透射电子显微镜（TEM）、电子背散射衍射（EBSD）和Instron试验机对试验温度400 ℃下高压扭转变形加工的Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金进行组织和力学性能的表征与测试。结果表明,变形试样的晶界和晶粒中的第二相明显被破碎和细化,晶界无沉淀析出带宽度变窄,大大提高了变形试样的强度和塑性。初始样品的晶粒取向是随机分布的。当应变较小时,试样的晶粒尺寸、晶粒取向和局部取向差异均呈现非均匀的片层状分布。由于非均匀层状组织在变形过程中产生的背应力强化效应,0.5圈变形试样的力学性能最好。     

7A60铝合金ECAP过程第二相演化行为及机理

采用X射线衍射仪、扫描电镜以及光学显微镜等手段对等径角挤压(ECAP)变形前后7A60铝合金多元合金相的演化进行研究。结果表明,轧制态7A60铝合金内部主要存在MgZn_2、Al_2Cu相,等径角挤压工艺可以明显地碎化合金内部的第二相,改善其分布的均匀性;随着变形道次的增加,基体中粗大第二相沿剪切方向发生明显碎化,第二相发生回溶,四道次ECAP变形后第二相碎化成球状,尺寸由5~20μm碎化到1μm左右;初始态7A60铝合金抗拉强度为305MPa,随着变形道次的增加,合金的强度增强,四道后7A60铝合金的抗拉强度为492MPa;拉伸断口表现为韧性断裂,第二相对韧窝的形状和尺寸起决定性作用。     

高压扭转对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金抗应力腐蚀性能影响

在400 ℃下对铸态Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金进行压强为1GPa的高压扭转和热处理实验,并利用金相显微镜、电化学工作站、慢应变速率拉伸机测试初始及变形试样的显微组织、电化学腐蚀性能及抗应力腐蚀性能。结果表明,高压扭转通过调控晶粒和第二相的尺寸与分布,可以同时提升7系铝合金的抗拉强度和抗应力腐蚀性能。铸态合金由于晶界处团聚的粗大第二相持续腐蚀,导致明显的晶间腐蚀及较差的抗应力腐蚀性能。0.5圈变形后第二相破碎及含量减少导致试样腐蚀敏感性降低,同时晶粒细化能减小面滑移而增大均值滑移模式,使HPT变形后试样的抗应力腐蚀性能显著提升。2圈变形后试样为尺寸更加细小的均匀细晶组织,其均值滑移模式相比于0.5圈变形试样进一步增强,但在剧烈点蚀与应力集中的共同作用下,抗应力腐蚀性能略有降低。