Al-Ni/7050复合材料及轧制变形对其组织与性能的影响

admin · 发表于 2023-9-25 16:27:49

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超高强铝合金是航空航天工业用重要的结构材料。目前一些民用飞机上铝合金用量已占结构材料总重量的70%～80%，其中大部分为高强度的铝合金。随着现代航空航天工业的快速发展，以及现代核工业、交通运输业对轻质、高强度材料的需求，使得进一步提高铝合金的强度以及综合性能，研究开发集高强高韧高抗蚀性为一体的超高强铝合金成为各国材料工作者的迫切任务。本文利用熔铸原位合成法制备铝基复合材料，其成分是在7050合金的基础上分别增加了5%，10%，15%质量分数的Ni，获得了以Al-Ni相增强7050铝合金的新型复合材料。通过金相观察材料的组织；硬度和静强度实验测试了材料的性能；以及SEM断口分析材料的断裂失效原因；初步揭示了Al-Ni/7050复合材料的组织与性能特点以及断裂失效模式，并进一步利用冷、热轧制变形加工来改善材料的组织。为了描述变形过程中增强相的变化规律，试提出了一种新的组织定量方法，即以近距形参数来表征增强相的尺度。最终得出了增强相尺寸随轧制道次变化的规律和原因。根据研究结果与分析，论文得出以下结论： 1．熔铸—原位生成的Al-Ni/7050复合材料随Ni含量提升，Al-Ni相由存在于细微Al-Al3Ni共晶产物中变为粗大Al3Ni先共晶相，其中Ni质量分数为10%的复合材料兼有较好的压缩塑性和硬度。材料经过退火，轧制以及综合处理后组织和性能得到改善。2．材料的拉伸断裂模式为脆性断裂，对失效原因进行分析，确定了大块Al-Ni相穿晶断裂为主要断裂机制，并提出了改善材料组织性能的思路。3．利用轧制对7050-10Ni进行了变形加工，变形加工对Al-Ni相同时产生压缩效应和破碎效应，在变形量为30%时，大量Al-Ni相达到断裂阈值，发生断裂； Al-Ni相尺寸与材料硬度值存在对应关系，尺寸越小，材料硬度越高。

Al-Ni/7050复合材料及轧制变形对其组织与性能的影响

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