【簡介:】7003鋁合金屬于Al-Zn-Mg系高強鋁合金,具有良好的熱變形能力和加工性能,具有優(yōu)良的可焊性,焊接后可以自動時效,有良好的疲勞強度。近年來,7003鋁合金的應用越來越廣泛,其被廣泛應用
7003鋁合金屬于Al-Zn-Mg系高強鋁合金,具有良好的熱變形能力和加工性能,具有優(yōu)良的可焊性,焊接后可以自動時效,有良好的疲勞強度。近年來,7003鋁合金的應用越來越廣泛,其被廣泛應用于航空航天、汽車工業(yè)領域。提高7003鋁合金的性能可以進一步拓寬材料的應用領域。由于細化晶??筛纳其X合金的塑性變形能力,因此,研究鋁合金的晶粒細化方法具有重要的理論意義和應用意義。作為細化晶粒的方法之一,等徑角擠壓研究受到了越來越多材料工作者的重視。等徑角擠壓(ECAP)與其他制備超細晶的方法相比,ECAE工藝簡單、生產成本低、且克服了其它工藝制備的試樣中有空隙、致密性差、以及大尺寸坯體難以生產等缺點,日益受到國內外科學家的關注,具有良好的應用價值和前景。
目前,采用ECAP研究的材料種類已較多,研究范圍還在繼續(xù)擴大,但有關7003鋁合金的相關報告還較少。為此,對7003鋁合金經ECAP處理后的組織與性能的影響進行了研究。鑒于此,本實驗主要對Bc路徑4道次等徑角擠壓后的7003鋁合金材料的顯微組織與室溫力學性能進行了研究。
采用7003鋁合金作為原材料,合金的供貨處理狀態(tài)為是T1,其化學成分為(質量分數(shù),%):5.67Zn,0.76Mg,0.08Cu,0.003Cr,0.11Fe,0.04Si,0.26Mn,0.05Ti,0.003Pb,余量為Al。將原始材料加工成10mm×10mm×30mm的試樣,然后對試樣進行退火處理,退火工藝為400℃×150min,然后隨爐冷卻至室溫。本次實驗所使用的等徑角擠壓模的??诪?0mm×10mm的方形,將材料在室溫下擠壓,模具由兩個具有相同橫截面的通道相貫成L形,內角Φ為90°,外角Ψ為30°。為了減小摩擦,在試樣和模具內壁涂上MoS2潤滑油。在擠壓時,與通道形狀一致且潤滑良好的試樣放入其中一個通道,在壓力作用下,試樣從另一個通道中擠出,在兩通道相交處產生近似理想的純剪切塑性變形。
7003鋁合金在經過等徑角擠壓變形后,晶粒形貌發(fā)生了變化,晶粒被剪切破碎,4道次后,晶粒尺寸從原始態(tài)60~90μm細化到了3μm以內,細化效果較為明顯。隨擠壓道次的增加,材料內部位錯密度顯著升高,但到了4道次,位錯密度不再增加反而減少,位錯纏結逐漸轉變成細小的亞晶粒。隨加工道次的增加,7003鋁合金的力學性能顯著改善。四道次擠壓后,7003鋁合金的屈服強度由249MPa增加到了410MPa;試樣X面的顯微硬度從退火態(tài)的83.31HV增長到了134.82HV。