累積疊軋法制備的Al-Mg-Al復(fù)合板材界面、微觀組織及力學(xué)性能的研究.pdf

1、鎂及其合金是目前最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，然而，鎂合金室溫塑性低，耐腐蝕性能差，嚴(yán)重制約了其應(yīng)用發(fā)展。鋁及其合金具有良好的塑韌性，優(yōu)良的耐蝕性能，Al/Mg/Al多層復(fù)合板材，一方面通過外層包覆的Al可大大提高M(jìn)g板的耐蝕性，另一方面通過疊軋工藝細(xì)化基體的晶粒，能夠提高復(fù)合板材的綜合力學(xué)性能。在儀表電器、汽車、3C產(chǎn)品、航空航天等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
　　本文采用累積疊軋工藝（ARB）制備Al/Mg/Al多層復(fù)合板，采用光學(xué)顯微鏡、

2、掃描電鏡、能譜儀、電子背散射衍射技術(shù)和透射電鏡觀察了不同累積疊軋道次后Al/Mg/Al多層復(fù)合板的軋制態(tài)和退火態(tài)的界面形貌、微觀組織和斷口形貌;采用硬度測(cè)試和單軸拉伸測(cè)試研究了不同累積疊軋后Al/Mg/Al多層復(fù)合板的軋制態(tài)和退火態(tài)的力學(xué)性能。并對(duì)綜合性能較好的2道次進(jìn)行詳細(xì)分析。
　　在400℃預(yù)熱條件下，采用累積疊軋技術(shù)成功制備出Al/Mg/Al復(fù)合板，第一道次塑性最好，第三道次強(qiáng)度最高;250℃退火后綜合性能最好。
　

3、　累積疊軋工藝實(shí)現(xiàn)了Al/Mg間的冶金結(jié)合，隨著累積疊軋道次的增加，界面結(jié)合質(zhì)量逐漸提高，同時(shí)也形成了金屬間化合物Al3Mg2和Al12Mg17，厚度最高達(dá)到～23μm，給部分界面結(jié)合帶來了缺陷;晶粒組織細(xì)化，同一道次的不同層之間的晶粒組織也不同，晶粒尺寸由表層到心部逐漸變大。最終，鎂層晶粒由～15μm細(xì)化到～2.5μm，鋁層也由～150μm細(xì)化到～2μm。第三道次軋制后強(qiáng)度達(dá)到240MPa，塑性卻降到2.3％。退火后，各道次的板材的綜

4、合性能均有提升，其中第二道次的復(fù)合板在250℃真空環(huán)境下分別保溫時(shí)間10 min、60 min和120 min，發(fā)現(xiàn)隨著后續(xù)退火保溫時(shí)間延長，中間相的厚度逐漸增加，平均厚度由13.1μm，13.8μm增加到15μm;在退火過程中Al層和Mg層發(fā)生了不連續(xù)再結(jié)晶;隨著保溫時(shí)間的增加，復(fù)合板材的硬度先下降后增加。退火60min后均勻延伸率由2.27％提高到11.78％，比軋制態(tài)提高了4倍。而拉伸強(qiáng)度僅下降23MPa，復(fù)合板材由脆性斷裂變?yōu)轫g