等通道擠壓工藝對(duì)Al-Mg-Si合金組織及力學(xué)性能影響的研究.pdf

1、近幾十年來(lái)，等通道擠壓技術(shù)被公認(rèn)為使材料細(xì)化至亞微米級(jí)的最具有應(yīng)用前景的技術(shù)之一。它的原理是將多晶試樣多次壓入一個(gè)特別設(shè)計(jì)的模具中，經(jīng)過(guò)多次定向均勻的剪切變形，來(lái)實(shí)現(xiàn)巨大的剪切變形量而使晶粒細(xì)化的加工方法，在使晶粒的尺寸得到減小的同時(shí)，材料強(qiáng)度、硬度和變形能力等方面得到了顯著地增強(qiáng)，并獲得明顯的效果。
　　本課題選用6063牌號(hào)的Al-Mg-Si合金作為等通道擠壓的研究對(duì)象，對(duì)比分析了擠壓道次和擠壓路徑對(duì)Al-Mg-Si合金組織（

2、形貌、尺寸、分布狀況）的影響；根據(jù)合金力學(xué)性能的變化，分析了合金的強(qiáng)化機(jī)制；最后結(jié)合合金固溶時(shí)效強(qiáng)化的效果，優(yōu)化出最佳的工藝參數(shù)。研究結(jié)果表明：
　?。?）經(jīng)過(guò)均勻化處理后的Al-Mg-Si合金的晶粒比較粗大且分布不均勻，晶界較為明顯。Al-Mg-Si合金經(jīng)過(guò)四道次等通道擠壓變形后，α-Al基體明顯得到細(xì)化，成為亞微米級(jí)晶粒，骨骼狀的第二相β（Mg2Si）也得到相應(yīng)的破碎，并且彌散的分布在基體中。
　?。?）兩種不同擠壓路徑

3、形成的組織存在著差異，經(jīng)過(guò)A路徑擠壓后，Al-Mg-Si合金α（Al）、β（Mg2Si）的尺寸相對(duì)細(xì)小，形成大角度的晶界較晚；而B(niǎo)c路徑下晶粒的等軸性較高，組織的均勻性較好，大角度的晶界略多。
　?。?）Al-Mg-Si合金經(jīng)過(guò)等通道擠壓后，隨著擠壓道次的增加，其擠壓力和抗拉強(qiáng)度都顯著增大，硬度呈先上升后下降的趨勢(shì)，各道次鋁合金的硬度與鑄態(tài)相比都顯著增大，延伸率也呈先上升后下降的趨勢(shì)，四道次時(shí)延伸率與鑄態(tài)時(shí)基本保持不變。Al-Mg

4、-Si合金經(jīng)過(guò)A路徑和Bc路徑擠壓后，A路徑的擠壓力、硬度和抗拉強(qiáng)度整體上都比Bc路徑的略高，但延伸率比Bc路徑略低。
　?。?）等通道擠壓態(tài)Al-Mg-Si合金隨著固溶溫度的升高，形成了大小均勻且致密的等軸晶，硬度呈先升高后降低的趨勢(shì)；隨著時(shí)效時(shí)間的增加，合金析出第二相β（Mg2Si）的數(shù)量增多，硬度和抗拉強(qiáng)度都呈先增大后降低的趨勢(shì)，延伸率在時(shí)效1h時(shí)達(dá)到最大，此后合金的延伸率則開(kāi)始大幅度的下降，在時(shí)效8h時(shí)擠壓態(tài)鋁合金的抗拉強(qiáng)