Al-Cu合金在高壓扭轉(zhuǎn)和多向壓縮加工過程中的組織演變.pdf

1、本文通過硬度檢測和透射電鏡觀察分別研究了高壓扭轉(zhuǎn)(HPT)和多向壓縮(MAC)強變形過程中Al-4Cu合金組織的演變，確定了最佳組織對應(yīng)的加工參數(shù)。并結(jié)合HPT和MAC變形方式解釋了各自加工過程中的組織特征及均勻演變的機理。實驗結(jié)果如下:
　　(1)三種不同時效態(tài)Al-4Cu合金經(jīng)HPT室溫加工一道次后，硬度不均勻性主要分布在沿直徑方向離中心距離r＜3mm范圍，同時邊緣區(qū)域趨于飽和;對應(yīng)的心部組織以位錯亞結(jié)構(gòu)為主，而邊緣區(qū)域已形成

2、均勻分布等軸亞晶。隨著加工道次提高到5次時，這種硬度和組織的不均勻分布狀態(tài)基本得到改善，最終獲得～250nm超細晶。
　　(2) HPT加工4道次后，含θ'試樣的硬度在r＜3mm范圍內(nèi)出現(xiàn)明顯下降，分析表明主要與θ'相大量、快速回溶有關(guān);而含θ”試樣的硬度出現(xiàn)整體下降，分析表明主要與加工過程中動態(tài)回復(fù)有關(guān)。
　　(3)調(diào)整加工溫度和變形道次，通過MAC同樣能制備超細晶Al-4Cu合金材料。θ"時效態(tài)試樣于60℃下通過MAC加

3、工35道次后晶粒細化到～100nm;含θ態(tài)試樣于100℃下通過MAC加工35道次再進行200℃退火60min處理，最終獲得～500nm的超細晶。
　　(4) HPT和MAC兩種強變形工藝制備的材料內(nèi)在不均勻性的本質(zhì)由其獨特的工藝特征所決定。HPT加工剪切應(yīng)變分布與半徑r有關(guān)，導(dǎo)致組織變形不均勻，然而通過調(diào)整加工參數(shù)可以實現(xiàn)組織的均勻化。MAC加工過程中，受摩擦力影響，剛性區(qū)不斷擴大，再加上剛性區(qū)外不均勻、不穩(wěn)定的變形方式，導(dǎo)致了M