鋁合金3003-4343多層結(jié)構(gòu)組織與性能的研究.pdf

1、隨著當(dāng)今科技和經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，社會(huì)已經(jīng)對(duì)金屬材料提出了越來(lái)越苛刻的要求，單一種類的金屬材料往往難以同時(shí)滿足實(shí)際使用過(guò)程中多方面性能的要求。鋁合金多層復(fù)合作為一種新型的復(fù)合材料，因其比強(qiáng)度高、耐腐蝕性佳和易成型等特點(diǎn)，成為最理想的汽車輕量化材料。本課題目的是制備出輕質(zhì)的、高強(qiáng)度、高塑性的復(fù)合材料，疊軋對(duì)于超細(xì)晶的研究也有著重要的意義。由于多層冷軋的樣品具有塑性差的缺點(diǎn)，針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)疊軋以后加退火的工藝，成功制備出3003/434

2、3鋁合金多層復(fù)合板材。
　　本文對(duì)于不同層數(shù)的3003/4343復(fù)合板材采用金相顯微結(jié)構(gòu)分析，掃描拉伸斷口分析，透射電鏡分析，拉伸實(shí)驗(yàn)和硬度測(cè)試分析方法，并采用退火的方式進(jìn)行力學(xué)性能和微觀組織的優(yōu)化。利用了冷軋復(fù)合方法，成功制備6層、12層和24層不同層數(shù)的3003/4343鋁合金復(fù)合板材，系統(tǒng)的研究了冷軋態(tài)的不同層數(shù)復(fù)合板材的顯微結(jié)構(gòu)、微觀組織和力學(xué)性能之間的關(guān)系，并采用退火對(duì)樣品進(jìn)行熱處理后，通過(guò)硬度測(cè)試選取適當(dāng)?shù)耐嘶饻囟龋M(jìn)

3、行退火前后不同層數(shù)板材的對(duì)比，分別進(jìn)行顯微結(jié)構(gòu)、微觀組織和力學(xué)性能分析，并分析它們之間的聯(lián)系，得到以下主要結(jié)論:
　　(1)鋁合金復(fù)合板材隨著層數(shù)的增加，屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度增高，而延伸率也出現(xiàn)升高的現(xiàn)象。無(wú)論退火前后，其整體趨勢(shì)不變，6層復(fù)合板材的延伸率降低，這與壓下量較低有密切的關(guān)系。通過(guò)TEM對(duì)比也發(fā)現(xiàn)，24層板材大角度晶界明顯比6層板材要多，其力學(xué)性能也比6層樣品有所提升。
　　(2)復(fù)合板材中層數(shù)越多，其組織細(xì)化越明

4、顯，24層板材能夠形成超細(xì)晶的鋁合金3003/4343復(fù)合板材，晶粒細(xì)化對(duì)其力學(xué)性能的改變有很大的影響。
　　(3)通過(guò)對(duì)軋制復(fù)合后不同板材進(jìn)行分析得到，24層復(fù)合板材力學(xué)性能最好，其屈服強(qiáng)度由129.75MPa上升到225MPa，抗拉強(qiáng)度由167MPa上升為258.75MPa，24層復(fù)合板材的延伸率達(dá)到6.75％，比原材料2層板材延伸率4.5％還有所提高，對(duì)于疊軋24層的3003/4343鋁合金板材得到了力學(xué)性能的明顯提升。

5、r>　　(4)通過(guò)退火對(duì)不同層數(shù)板材進(jìn)行力學(xué)性能的優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)一個(gè)不同尋常的現(xiàn)象，在退火150℃×30min的12層和24層樣品中出現(xiàn)了明顯的退火強(qiáng)化作用，其主要機(jī)制為有限位錯(cuò)源強(qiáng)化機(jī)制。
　　(5)在退火250℃×30min的不同層數(shù)的樣品均出現(xiàn)了退火軟化的現(xiàn)象，在犧牲部分屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度的前提下，提高了其延伸率，得到退火優(yōu)化力學(xué)性能的目的。
　　(6)經(jīng)過(guò)疊軋和退火優(yōu)化過(guò)程后，24層復(fù)合薄板力學(xué)性能得到了明顯的優(yōu)化，24