ARB制備Al-Mg-Al多層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的試驗(yàn)研究.pdf

1、適度的晶粒細(xì)化是提高材料性能的有效手段,近年來在國(guó)際上成為研究熱點(diǎn)。研究表明當(dāng)晶粒細(xì)化到lμm后,材料將表現(xiàn)出一系列不尋常的物理、化學(xué)性能。制備細(xì)晶材料的工藝方法眾多,累積復(fù)合軋制(ARB)技術(shù)由于具有能夠制備出大塊、致密的板狀材料且工藝簡(jiǎn)單、成本低廉等諸多優(yōu)點(diǎn)而日益引起人們的重視,是最具工業(yè)化應(yīng)用前景的技術(shù)之一。
　　本文首先對(duì)復(fù)合軋制制備6063Al/AZ31/6063Al三層結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行了軋制工藝參數(shù)的研究。此研究結(jié)果對(duì)AR

2、B制備6063Al/MB2/6063Al細(xì)晶多層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料提供了依據(jù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明300℃-350℃和50％-60%軋制工藝條件滿足進(jìn)一步復(fù)合軋制的需要。
　　其次對(duì)三層復(fù)合材料進(jìn)行不同制度的熱處理,研究熱處理對(duì)復(fù)合后材料界面結(jié)構(gòu)和性能的影響。結(jié)果表明:(1)熱處理溫度高且保溫時(shí)間長(zhǎng)對(duì)復(fù)合材料界面結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能有顯著影響;(2)熱處理時(shí)間小于10min時(shí),由于時(shí)間短,材料熱穩(wěn)定性較好,綜合性能良好,組織變化不大。
　　再次

3、對(duì)三層復(fù)合材料進(jìn)行軋制變形規(guī)律的研究。目的一是為ARB材料厚比選擇提供參考,二是分析復(fù)合材料經(jīng)過重復(fù)軋制后,界面結(jié)合效果是否提高。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明(1)復(fù)合材料各層金屬的厚度隨軋制變形量的增加成比例減薄,且厚度差值逐漸減小。(2)重復(fù)軋制可以使原來的復(fù)合界面進(jìn)一步發(fā)生塑性變形,從而使界面的結(jié)合強(qiáng)度提高。
　　最后,本文基于以上探索性試驗(yàn)利用ARB制備6063Al/MB2/6063Al細(xì)晶多層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料,分析ARB后組織和性能變化以及

4、熱處理對(duì)ARB各道次組織和性能的影響。試驗(yàn)表明:(1)ARB采用350℃×10min×50%工藝可以有效進(jìn)行到5道次。(2)ARB技術(shù)能夠有效細(xì)化晶粒,軋制變形后MB2組織在ARB2道次最小,晶粒大小由母材16μm細(xì)化到大約2μm;Al組織在ARB5道次最小,由母材45μm細(xì)化到大約0.8μm。(3)ARB工藝后復(fù)合材料綜合力學(xué)性能良好,整體抗拉強(qiáng)度和延伸率在ARB2道次最高,分別為192.5MPa和18.64%。(4) ARB各道次在