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

1、適度的晶粒細化是提高材料性能的有效手段,近年來在國際上成為研究熱點。研究表明當晶粒細化到lμm后,材料將表現(xiàn)出一系列不尋常的物理、化學性能。制備細晶材料的工藝方法眾多,累積復合軋制(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單、成本低廉等諸多優(yōu)點而日益引起人們的重視,是最具工業(yè)化應用前景的技術(shù)之一。
　　本文首先對復合軋制制備6063Al/AZ31/6063Al三層結(jié)構(gòu)材料進行了軋制工藝參數(shù)的研究。此研究結(jié)果對AR

2、B制備6063Al/MB2/6063Al細晶多層結(jié)構(gòu)復合材料提供了依據(jù)。實驗結(jié)果表明300℃-350℃和50％-60%軋制工藝條件滿足進一步復合軋制的需要。
　　其次對三層復合材料進行不同制度的熱處理,研究熱處理對復合后材料界面結(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間長對復合材料界面結(jié)構(gòu)和力學性能有顯著影響;(2)熱處理時間小于10min時,由于時間短,材料熱穩(wěn)定性較好,綜合性能良好,組織變化不大。
　　再次

3、對三層復合材料進行軋制變形規(guī)律的研究。目的一是為ARB材料厚比選擇提供參考,二是分析復合材料經(jīng)過重復軋制后,界面結(jié)合效果是否提高。實驗結(jié)果表明(1)復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)重復軋制可以使原來的復合界面進一步發(fā)生塑性變形,從而使界面的結(jié)合強度提高。
　　最后,本文基于以上探索性試驗利用ARB制備6063Al/MB2/6063Al細晶多層結(jié)構(gòu)復合材料,分析ARB后組織和性能變化以及

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