原位TiB_(2)颗粒增强7075铝基复合材料的热压缩变形行为和显微组织演变

摘要

采用等温热压缩实验研究不同变形条件下(变形温度300~450°C、应变速率0.001~1 s^(−1))原位TiB_(2)颗粒增强7075铝基复合材料的热成形行为、损伤机制和显微组织演变。结果表明,复合材料在低温和高应变速率下的主要损伤机制是颗粒断裂和界面脱粘,而在高温和低应变速率下主要是基体的韧窝断裂。此外,复合材料在高温、低应变速率变形条件下(变形温度450°C、应变速率0.001 s^(−1))出现完全动态再结晶,从而提高复合材料的热成形性。热压缩后原位TiB_(2)/7075Al复合材料的晶粒尺寸明显小于7075Al和非原位7075Al复合材料。根据流动应力实验曲线,建立原位TiB_(2)/7075Al复合材料包含流变应力、真应变、应变速率和温度的本构方程。基于动态材料模型(DMM)和改进的动态材料模型(MDMM)建立加工图,分析复合材料的流变失稳区和优化复合材料的热变形工艺参数。复合材料的最佳变形条件为变形温度425~450°C、应变速率0.001~0.01 s^(−1),在该变形条件下复合材料的晶粒得到细化,且不发生颗粒断裂和界面脱粘。