基于攪拌摩擦加工6016鋁合金攪拌區(qū)組織與織構(gòu)研究.pdf

1、近年來(lái)，提高鋁合金塑性為主導(dǎo)的先進(jìn)材料技術(shù)已成為車輛輕量化發(fā)展的潮流。細(xì)化6000系鋁合金晶粒對(duì)提高其塑性成形性能有重要意義。本文基于攪拌摩擦加工6016鋁合金，利用金相顯微鏡(OM)、電子背散射衍射技術(shù)(EBSD)、X射線光譜儀(XRF)、顯微硬度和萬(wàn)能拉伸等實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法，系統(tǒng)研究了攪拌摩擦加工固溶和時(shí)效兩種狀態(tài)6016鋁合金的微觀組織、織構(gòu)特征和力學(xué)性能，同時(shí)對(duì)比和分析不同攪拌加工工藝對(duì)鋁合金微觀組織、織構(gòu)特征和力學(xué)性能的影響。主要

2、結(jié)果如下:
　　固溶態(tài)6016鋁合金在攪拌頭旋轉(zhuǎn)速度和加工進(jìn)給速度分別為800rpm和100mm/min的加工條件下能成功的使組織細(xì)化、均勻化、致密化。經(jīng)過(guò)攪拌摩擦加工后，發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，晶粒呈等軸晶，退火后晶粒沒(méi)有長(zhǎng)大趨勢(shì)，具有很好的耐熱性。在攪拌中心區(qū)、冠狀區(qū)、前進(jìn)側(cè)、與后退側(cè)四個(gè)區(qū)域中，絲織構(gòu)最強(qiáng)分布在冠狀區(qū)、前進(jìn)側(cè)和后退側(cè)區(qū)域PD<001>方向上，在ND方向四個(gè)區(qū)中都表現(xiàn)出較弱的絲織構(gòu)，冠狀區(qū)區(qū)域的主要織構(gòu)與攪拌中心區(qū)域的

3、主要織構(gòu)相同，冠狀區(qū)織構(gòu)體積分?jǐn)?shù)略微強(qiáng)于攪拌中心區(qū)域織構(gòu)體積分?jǐn)?shù)，前進(jìn)側(cè)區(qū)域主要織構(gòu)中沒(méi)有{112}<111> Copper織構(gòu)，后退側(cè)區(qū)域主要織構(gòu)中沒(méi)有{001}<110> Cube織構(gòu)。固溶態(tài)攪拌摩擦加工后，常溫下延伸率得到顯著提升，合金硬度隨著TD方向延伸，是先減小后增大，呈現(xiàn)出凹字形狀圖像。
　　時(shí)效態(tài)6016鋁合金在800rpm和100mm/min的加工條件下能成功的進(jìn)行組織性能優(yōu)化。經(jīng)過(guò)攪拌摩擦加工后，發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，

4、晶粒細(xì)化，呈等軸晶，晶界第二相被攪碎或者溶解在組織內(nèi)。在攪拌中心區(qū)、冠狀區(qū)、前進(jìn)側(cè)、與后退側(cè)四個(gè)區(qū)域中，攪拌中心區(qū)域主要變形織構(gòu)沒(méi)有{236}<385> Brass、{123}<634>S織構(gòu)，只有單一的{001}<100> Cube織構(gòu)，冠狀區(qū)織構(gòu)體積分?jǐn)?shù)略微強(qiáng)于攪拌中心區(qū)域織構(gòu)體積分?jǐn)?shù)，前進(jìn)側(cè)區(qū)域主要變形織構(gòu){124}<211>R、{123}<634>S、{025}<100>Brass、{236}<385> Brass，織構(gòu)體積分?jǐn)?shù)

5、強(qiáng)于后退側(cè)任一織構(gòu)。時(shí)效態(tài)攪拌摩擦加工后，常溫下延伸率得到提高，合金硬度隨著TD方向延伸，是先增大后減小，呈現(xiàn)出凸字形狀圖像。
　　600rpm、100mm/min,800rpm、100mm/min,1000rpm、100mm/min,1200rpm、100mm/min四組不同攪拌針旋轉(zhuǎn)速度，相同加工進(jìn)給速度都能成功對(duì)6016鋁合金進(jìn)行組織性能優(yōu)化。四組工藝都能細(xì)化晶粒，晶粒尺寸大小相近，沒(méi)有產(chǎn)生第二相，金屬不受毛刺缺陷、飛邊缺陷

6、、匙孔缺陷的影響。最強(qiáng)絲織構(gòu)產(chǎn)生在1000rpm、100mm/min區(qū)域TD方向<335>、<535>絲織構(gòu)，最強(qiáng)面織構(gòu)產(chǎn)生在600rpm、100mm/min區(qū)域ND方向(111)面織構(gòu)，1200rpm、100mm/min區(qū)域主要變形織構(gòu){025}<100> Brass、{001}<100> Cube、{011}<100> Goss、{001}<110> Cube、{112}<111> Copper、{111}<112> Brass、{