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1、第30卷第1期机械工程材料Vol.30No.12006年1月MaterialsforMechanicalEngineeringJan.2006等径角挤压法制备亚微米2A12铝合金块体材料1,2111王素梅,孙康宁,毕见强,刘睿(1.山东大学材料液态结构及其遗传性教育部重点实验室,山东济南250061;2.中国科学院上海光学精密机械研究所,上海201800)摘要:采用等径角挤压技术对2A12铝合金在室温下进行挤压变形。用TEM、SEM观察了材料的微观结构,并测试了挤压过程中强度、硬度的变化。结果表明:两次挤压可以使2A12铝合金的平均晶粒尺寸从5m减
2、小到200nm左右,晶粒细化效果明显。材料经等径角挤压一次后,b、0.2和硬度分别提高了70%、60%和50%。关键词:等径角挤压;晶粒细化;亚微米结构中图分类号:TG146文献标识码:A文章编号:10003738(2006)01004204FabricationofBulkSubmicrostructure2A12AluminumAlloybyEqualChannelAngularPressing1,2111WANGSumei,SUNKangning,BIJianqiang,LIURui(1.ShandongUniversity,Jina
3、n250061,China;2.ShanghaiInstituteofOpticsandFineMechanics,ChineseAcademyofSciences,Shanghai201800,China)Abstract:Equalchannelangularpressing(ECAP)wascarriedouton2A12aluminumalloyatroomtemperature.ThemicrostructureindifferentECAPtimeswasobservedbyTEMandSEM.Themechanicalpropertiessuchasten
4、silestrength,proofstressandhardnesswerealsotested.TheECAPsuccessfullyrefinedthegrainsizeto200nmonlyaftertwotimesofECAP.Moreover,b,0.2andhardnesshadalsoimprovedby70%,60%and50%respectively.Keywords:equalchannelangularpressing;grainrefinement;submicrostructure金经等径角挤压后,在673K、应变速率为1.01引
5、言-2-1[10]10s时超塑性可达500%。郑立静研究认为等径角挤压(equalchannelangularpressing,2224Al合金等径角挤压与热处理后力学性能显著ECAP)技术是近年发展起来的一种制备块体纳米提高。2A12铝合金为含有硬质相的工业常用棒材[1]材料的新工艺。与其他纳米材料的制备方法(如之一,作者以此为研究对象,分析了等径角挤压过机械球磨法、非晶晶化法和气相沉积法等)相比,等程中材料结构和性能的变化,并初步探讨其原因。[1]径角挤压法具有许多独特优点,且制备的纳米材2试样制备与试验方法料是大尺寸的块体材料,具有工业应用前景,因此引起了材料界
6、的关注。原料2A12铝合金由上海电气集团(昆山)正大[2,3][4-7]相对于等径角挤压纯铝和铝镁合金来铝材有限公司提供。其化学成分(质量分数/%)为:[8]说,铝铜合金的研究相对较少。Murayama等研4.25Cu,0.50Mg,0.15Fe,0.14Si,0.10Ni,0.10究了等径角挤压及时效处理过程中两相Al1.7%Ti,其余为Al。[9]Cu合金微结构的变化。Lee研究发现,2024铝合将试样切割成12mm40mm的棒材。为了减小模具内壁与试样表面之间的摩擦,挤压前在试收稿日期:20040923;修订日期:20041215样表面均匀涂抹一层
7、MoS2固体润滑剂。在基金项目:山东省科技攻关项目(032050115)作者简介:王素梅(1979-),女,山东郓城人,硕士研究生。CMT5105型电子万能试验机上采用Bc路径进行挤[1]导师:孙康宁教授压,挤压速度为5mm/min。所用模具见图1,内42王素梅,等:等径角挤压法制备亚微米2A12铝合金块体材料角=90!,外角!=30!。材料的挤压变形主要在图抗拉强度在CMT5105型电子万能试验机上测试,1阴影区ABC内。记录载荷位移曲线,然后用图解法求出材料的屈服用HitachiS800型透射电镜和S520型扫描强度。用HVS
