严伟林,黄锦元,陈 林
(广西大学材料科学与工程学院,广西 南宁530004)
铝合金具有密度小、热膨胀系数低、比刚度和比强度高等优异性能,在机械、建筑、交通、航空、航天和国防等领域中,广泛得到应用。但铝合金的强度不高,易产生塑性变形,在很大程度上限制了铝合金的应用范围。
面对21世纪人口的迅猛增加,资源的加速枯竭,生态环境的日益恶化等严峻问题,结构材料的工作条件也急剧复杂化,进一步提高结构材料的综合性能,减轻结构总质量(提高材料单位强度)和提高材料寿命,已刻不容缓地摆在人们的面前。因此,采用新的强化方法,实现对铝合金材料更直接有效的强化,以满足各个领域的新需求,具有重要的理论价值和实用价值。
强塑性变形技术,具有强烈细化晶粒的能力[1],可以将材料的内部组织细化至亚微米甚至纳米级,如高压扭转(HPT)、等径角挤压(ECAP)、多向锻造(MF)、等径角轧制(ECAR)、超声波喷丸(USSP)和累积轧焊(ARB)等。通过强塑性变形技术制备的超细晶/纳米晶材料,具有独特的力学及物理化学性能,为提高传统材料的综合力学性能和服役行为开辟了新路。
多向锻造方法由于其工艺简单,成本低,使用现有的工业装备,即可制备大块致密材料以及可使材料性能得到改善等优点,有望直接应用于实际[1~2]。
本工作采用多向锻造加工6061变形铝合金,使材料的强度明显提高且塑性良好,并探讨锻件显微组织和力学性能的变化。
试验材料采用的6061变形铝合金为供货状态(T6)。……