采用原位热机械处理技术避免时效强化合金的晶界析出和强韧损失

摘要

为了避免时效强化合金的晶界析出对断裂伸长率造成致命损失,提出一种原位热机械处理技术新方案。对7075Al合金在250°C下进行8道次等径角挤压变形,在制备超细晶基体的同时,将高密度纳米析出相引入晶粒内部,从而避免晶界析出。拉伸实验结果表明,该超细晶7075Al合金具有优异的力学性能(屈服强度350 MPa、抗拉强度500 MPa、均匀伸长率18%和断裂伸长率19%),而相应的超细晶1050Al合金仅具有170 MPa的屈服强度、180 MPa的抗拉强度、2.5%的均匀伸长率和7%的断裂伸长率。断口分析结果表明,超细晶7075Al和1050Al合金颈缩区的高密度微观剪切变形带由晶界集体滑动所致;超细晶7075Al合金中纳米析出相的引入能减弱剪切断裂的趋势,从而使塑性变形更加均匀,拉伸塑性提高。与变形处理后的时效退火不同,在原位热机械处理过程中超细晶晶界的动态形成晚于晶内纳米析出,从而避免晶界析出。