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1、納米結(jié)構(gòu) Al及 Al合金在提高強度的同時,面臨塑性、流變穩(wěn)定性等綜合力學性能差的問題,如何提高納米結(jié)構(gòu)材料的綜合力學性能,是材料學界面臨的主要挑戰(zhàn)之一。
本項目選取含有第二相顆粒的Al-1%Si合金為研究對像,采用98%的冷軋變形制備出納米結(jié)構(gòu),然后利用改進軋制工藝從而細化第二相顆粒、附加應(yīng)變等方法對材料的塑性和流變穩(wěn)定性進行了改善,并運用掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)和電子背散射衍射(EBSD)等技術(shù)對改性過程中的
2、微觀組織進行了系統(tǒng)表征,同時研究了材料的應(yīng)變速率敏感性和加工硬化率,探討了材料塑性和流變穩(wěn)定性提高的機理。主要研究結(jié)果如下:
①通過98%非均勻冷軋,制備出層狀界面間距為520nm的鋁硅合金材料,其第二相 Si顆粒的平均直徑為41nm。這種納米結(jié)構(gòu) Al-1%Si材料的抗拉強度為153MPa,拉伸延伸率為7%。
?、谕ㄟ^改進軋制工藝,同樣98%形變量的軋制,制備出了層狀界面間距為230nm的納米結(jié)構(gòu)Al-1%Si合金材
3、料,其第二相Si顆粒的平均直徑降低為21nm,且分布更加彌散;材料的抗拉強度提高到253MPa,拉伸延伸率提高到16.5%,說明控制軋制工藝和軋制條件細化 Al-1%Si合金的組織和第二相顆粒尺寸,可以提高材料的強度和塑性。
?、蹖煞N軋制工藝制備的納米結(jié)構(gòu)Al-1%Si材料進行低溫退火和附加應(yīng)變后發(fā)現(xiàn),附加應(yīng)變可以提高第二相較粗大的納米結(jié)構(gòu) Al-1%Si材料塑性,而不能提高第二相較多較細小的納米結(jié)構(gòu)Al-1%Si材料的塑性。
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