基于旋凝鋁合金帶的材料工藝、組織和力學性能的研究.pdf

1、本論文用旋凝方法（melt spinning）制備了7075Al條帶，用XRD、OM、SEM和TEM對旋凝態(tài)條帶和120?C、24小時時效后的旋凝條帶的微觀組織進行了分析，用顯微硬度計對上述兩種條帶的維氏硬度進行了測試。在微觀組織上，旋凝法工藝下制備7075Al微觀組織有如下特點：合金元素被過飽和的溶解于鋁基體中形成過飽和固溶體，平均晶粒尺寸為1.6μm，位錯密度達到5.7×1013 m-2；經120℃、24小時時效后的旋凝7075Al

2、合金條帶的微觀組織為：平均晶粒尺寸為1.7μm，位錯密度為3.7×1013 m-2，晶粒內部含有納米級彌散的第二相。在力學性能上，旋凝態(tài)7075Al條帶維氏顯微硬度為HV50g=172，相比于傳統(tǒng)固溶處理后的粗晶7075Al合金材料，硬度提高了24％左右；經120℃、24小時時效后的旋凝7075Al條帶的顯微硬度為HV50g=211，與經過相同T6熱處理后的傳統(tǒng)粗晶7075Al相比，通過旋凝工藝及隨后時效處理得到的7075Al帶硬度提高

3、了約為18%。本文基于對強化機制的分析，揭示了旋凝態(tài)7075Al硬度高于固溶處理的粗晶7075Al，120℃、24小時時效后的旋凝7075Al硬度高于固溶+120℃、24小時時效的粗晶7075Al的原因。
　　本論文也用旋凝方法制備了5083Al合金條帶，通過對條帶進行高能球磨獲得納米晶粉末，通過高壓固結粉末制備出納米晶5083Al合金塊體材料，用XRD、SEM和TEM對粉末和塊體材料的微觀組織進行了表征，用顯微硬度計對合金塊體材

4、料的維氏硬度進行了測試。通過球磨工藝制備出含有納米晶的5083Al粉末，平均晶粒尺寸為15.406nm，粉末顆粒尺寸為3-7μm，該粉末可用于后續(xù)的燒結工藝。通過高壓燒結在560℃下5GPa加熱3h成功制備出5083Al塊體納米材料，燒結過程中的高壓使得球磨粉末顆粒邊界氧化膜成功破碎，并且燒結塊體冶金結合良好，致密度高達99.7%；同時納米晶結構被保留下來，其平均晶粒尺寸為80nm；顯微硬度為HV200g=241，相比傳統(tǒng)粗晶5083A