【摘 要】
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本课题目的是制备出轻质的、高强度、高塑性的复合材料,大塑形累积叠轧对于超细晶的研究也有着重要的意义。由于多层冷轧的样品具有塑性差的缺点,针对这个问题,本文设计多层复合板冷轧以后进行退火的处理工艺,制备结构不同的3003/4343铝合金层状复合板和3003/8011铝合金层状复合板并进行细致的研究和分析。本文对于不同结构的3003/4343铝合金层状复合板和3003/8011铝合金层状复合板分别采用
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本课题目的是制备出轻质的、高强度、高塑性的复合材料,大塑形累积叠轧对于超细晶的研究也有着重要的意义。由于多层冷轧的样品具有塑性差的缺点,针对这个问题,本文设计多层复合板冷轧以后进行退火的处理工艺,制备结构不同的3003/4343铝合金层状复合板和3003/8011铝合金层状复合板并进行细致的研究和分析。本文对于不同结构的3003/4343铝合金层状复合板和3003/8011铝合金层状复合板分别采用了金相显微结构分析、硬度测试、拉伸实验、扫描拉伸断口分析和透射电镜等分析方法,并采用退火处理的方式分析和对比其力学性能和微观组织的变化。利用了冷轧复合方法,成功制备出不同层数的3003/4343铝合金层状复合板和3003/8011铝合金层状复合板,系统的研究了冷轧态和不同温度退火后不同层数复合板材的显微结构、微观组织和力学性能之间的关系并进行对比分析,得到以下主要结论:（1）成功制备了 3003/4343铝合金层状复合板,随复合层数的增加（由12层增加到96层）,复合板的综合力学性能有显著提高。1)冷轧态:随复合层数的增加,在延伸率不变的前提下,复合板抗拉强度由130.3MPa升高至213.8MPa;屈服强度由126.3MPa提高至184.7MPa;屈强比由0.967降低到0.864;杯突值由5.97提高至6.43。2)200℃ ×30min退火:随复合层数的增加,抗拉强度由159.8MPa提高到253.0MPa;屈服强度由158.4MPa提高至216.1MPa;延伸率由2.7%提高至4.5%;屈强比由0.990降低到0.854;杯突值由8.33降低到7.36。3)300℃ ×30min退火:随复合层数的增加,抗拉强度由156.9MPa提高至198.9MPa;屈服强度由144.5MPa提高至161.8MPa;延伸率由3.2%提高至5.9%;屈强比由0.921降低到0.813。（2）随复合层数的增加（由12层增加到96层）,3003/4343铝合金复合板多层结构的的组织得到改善。由显微组织观察发现300℃退火后的96层复合板组织发生完全再结晶,形成了更加细小的等轴晶粒,组织更加均匀,层间距由12层的97.14μm减小到96层时的28.57μm;从拉伸断口形貌看,随着层数增加,撕裂岭密度增加,韧窝增多;从杯突试样断口形貌来看,随层数的增加,冲压断裂的方式有由非均匀变形缓慢转变为均匀变形的趋势。（3）与3003/4343铝合金层状复合板相比,3003/8011铝合金层状复合板的力学性能相对更优。3003/8011铝合金层状复合板12层材料300℃退火后抗拉强度为197.5MPa,屈服强度为165.7MPa,延伸率为5.1%,杯突值为9.0。两者的性能差异与它们的层状复合结构不同有关。
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