7075铝合金深冷轧制及时效处理微观组织和性能

采用深冷轧制和室温轧制及峰值时效处理制备了不同厚度的7075铝合金板材,利用硬度测试、拉伸试验、X射线衍射、扫描电子显微镜和透射电子显微镜分析了轧制板材的力学性能和微观组织演变。结果表明:与室温轧制板材发生了严重边裂不同,深冷轧制板材始终未发生边裂。轧制强化效果随压下率增加而提高,80%压下率的深冷轧制样品屈服强度和抗拉强度较固溶样品分别提高155%和44%。深冷轧制样品在峰值时效后强度和塑性同时提升。20%、40%、60%和80%压下率的深冷轧制+峰值时效样品与室温轧制+峰值时效样品相比,断裂伸长率分别提高8.7%、18.5%、45.5%和57.4%,这是时效引起的位错湮灭、深冷轧制更均匀的变形和深冷轧制+峰值时效样品中细小析出相的共同作用。

剪切应力下温度对纳米晶Al-Mg-Si合金近表面微观结构演变的影响

采用分子动力学模拟方法研究了不同压力和速度下纳米晶Al-Mg-Si的微观结构演变中的温度效应。通过微观结构的定量表征提出了变形机制图,给出了不同温度和载荷下弹性-塑性转变、堆垛层错、晶粒细化和剪切层形成的“相图”。温度的变化会改变堆垛层错(SFs)的运动和微观结构的完整性。在300 K时,SFs以单条迹线的形式出现,而在77 K时则以多条平行线的形式出现。与300 K相比,77 K下样品晶粒旋转和滑移运动受限,微观结构难以重排。在77 K时,在外部载荷作用下晶粒细化程度更高(最高可细化13.2%,而300 K下最高仅为8.3%),从而产生更多晶界面,而且特殊晶界(以Σ3为代表)变化幅度明显,且总体含量较高。在105倍大气压的载荷下,样品的结构完整性突然下降。在最快速度下的变形恢复到与最慢速度几乎相同的低水平。