納米結(jié)構(gòu)2024Al的強變形制備、結(jié)構(gòu)及性能.pdf

1、開展組織結(jié)構(gòu)與力學(xué)行為之間關(guān)系、高性能特別是高比強材料制備這兩方面的創(chuàng)新研究，對材料科學(xué)理論的發(fā)展、材料組織結(jié)構(gòu)的優(yōu)化控制、材料制備技術(shù)的發(fā)展以及我國的國際軍事地位、綜合經(jīng)濟實力等都具有重大意義。本文以2024鋁合金為試驗材料，圍繞著如何闡明材料組織結(jié)構(gòu)與力學(xué)行為之間的關(guān)系、如何制備超高比強度良好塑性配合的金屬材料，擬定的研究內(nèi)容和取得的創(chuàng)新結(jié)果如下： (1)首次提出“固溶—變形—低溫時效”這一創(chuàng)新技術(shù)路線，將強化固溶強化、形變

2、強化、時效強化和晶界細化強化四者有機組合，制備出超高強良好塑性配合鋁合金，其硬度、屈服強度、伸長率分別高達約191Hv、610MPa和13％，開辟了一條具有巨大應(yīng)用前景的制備超高強鋁合金的新道路。 (2)將多種理論結(jié)合，闡明了位錯強化對材料強度的貢獻。采用該理論的定量計算表明，強化固溶處理態(tài)2024鋁合金在等通道轉(zhuǎn)角變形(Equal-channel angularpressing，簡稱ECAP)過程中所引入的位錯對其強度提升的貢

3、獻約占升高總強度的62.2％。 (3)首次研究了“固溶—變形”技術(shù)路線制備的超高強鋁合金的時效行為。發(fā)現(xiàn)了變形導(dǎo)致的時效動力學(xué)加速現(xiàn)象、變形對時效強化的有利影響及關(guān)鍵控制參數(shù)。 (4)對“過時效.變形”路線制備的納米結(jié)構(gòu)2024鋁合金的強化機理進行了定量研究。發(fā)現(xiàn)合金的屈服強度可描述為由位錯強化、晶界強化、亞晶界強化和晶格摩擦應(yīng)力四部分組成。該部分研究的創(chuàng)新之處在于：首次運用了亞晶界強化數(shù)學(xué)模型。 (5)研究了超