等通道擠壓工藝對Al-Mg-Si合金組織及力學性能影響的研究.pdf

1、近幾十年來，等通道擠壓技術(shù)被公認為使材料細化至亞微米級的最具有應用前景的技術(shù)之一。它的原理是將多晶試樣多次壓入一個特別設計的模具中，經(jīng)過多次定向均勻的剪切變形，來實現(xiàn)巨大的剪切變形量而使晶粒細化的加工方法，在使晶粒的尺寸得到減小的同時，材料強度、硬度和變形能力等方面得到了顯著地增強，并獲得明顯的效果。
　　本課題選用6063牌號的Al-Mg-Si合金作為等通道擠壓的研究對象，對比分析了擠壓道次和擠壓路徑對Al-Mg-Si合金組織（

2、形貌、尺寸、分布狀況）的影響；根據(jù)合金力學性能的變化，分析了合金的強化機制；最后結(jié)合合金固溶時效強化的效果，優(yōu)化出最佳的工藝參數(shù)。研究結(jié)果表明：
　　（1）經(jīng)過均勻化處理后的Al-Mg-Si合金的晶粒比較粗大且分布不均勻，晶界較為明顯。Al-Mg-Si合金經(jīng)過四道次等通道擠壓變形后，α-Al基體明顯得到細化，成為亞微米級晶粒，骨骼狀的第二相β（Mg2Si）也得到相應的破碎，并且彌散的分布在基體中。
　?。?）兩種不同擠壓路徑

3、形成的組織存在著差異，經(jīng)過A路徑擠壓后，Al-Mg-Si合金α（Al）、β（Mg2Si）的尺寸相對細小，形成大角度的晶界較晚；而Bc路徑下晶粒的等軸性較高，組織的均勻性較好，大角度的晶界略多。
　?。?）Al-Mg-Si合金經(jīng)過等通道擠壓后，隨著擠壓道次的增加，其擠壓力和抗拉強度都顯著增大，硬度呈先上升后下降的趨勢，各道次鋁合金的硬度與鑄態(tài)相比都顯著增大，延伸率也呈先上升后下降的趨勢，四道次時延伸率與鑄態(tài)時基本保持不變。Al-Mg

4、-Si合金經(jīng)過A路徑和Bc路徑擠壓后，A路徑的擠壓力、硬度和抗拉強度整體上都比Bc路徑的略高，但延伸率比Bc路徑略低。
　　（4）等通道擠壓態(tài)Al-Mg-Si合金隨著固溶溫度的升高，形成了大小均勻且致密的等軸晶，硬度呈先升高后降低的趨勢；隨著時效時間的增加，合金析出第二相β（Mg2Si）的數(shù)量增多，硬度和抗拉強度都呈先增大后降低的趨勢，延伸率在時效1h時達到最大，此后合金的延伸率則開始大幅度的下降，在時效8h時擠壓態(tài)鋁合金的抗拉強