等径角挤压(ECAP)技术是近年来一种非常有发展潜力的纳米材料制备方法,它制备的材料具有许多独特的性能,引起了材料专家们越来越多的兴趣和关注.但是,到目前为止,对等径角挤压技术,尚有许多问题不清楚,在制备技术上仍存在一些问题.本文首先借助于DEFORM-3D软件模拟了等径角挤压过程,然后自行设计、制作了模具.本文首次采用等径角挤压技术,成功制备了平均晶粒尺寸在200nm左右的2A12铝合金块体纳米材料,大大拓宽了该合金的应用范围.对等径角挤压过程的计算机模拟结果显示,等径角挤压过程可以分为三个阶段:弹性变形阶段、挤压区剪切变形阶段和材料退出模具阶段;材料不同部位变形不均匀,不同部位的应变速率不均匀都有助于剪切变形的进行.TEM观察发现,硬颗粒Al<,2>CuMg在挤压过程中晶粒大小基本不变.分析认为,硬颗粒Al<,2>CuMg对基体有剪切作用,硬颗粒的存在有助于晶粒细化过程的进行,并初步建立了硬颗粒剪切基体、细化基体的模型,这也是本文的创新点之一.对等径角挤压过程的晶粒细化分析表明,晶粒细化效果与剪切面和剪切方向有关.使用φ=90°模具B路径挤压,剪切面之间的夹角为60°,接近铝合金{111}滑移面之间的夹角均为70.5°,因而有利于剪切变形的进行,从而有效的细化晶粒.在挤压后的2A12铝合金中发现了微裂纹的存在.分析认为,第二相粒子Al<,2>Cu容易充当裂纹源,在挤压剪切力的作用下,位错运动导致应力集中,从而在材料中产生微裂纹,采用进一步的锻压成型弥合微裂纹与缺陷是有效的方法之一.对ECAP材料的强化机制分析表明,2A12铝合金中存在三种材料强化机制:晶界强化、位错强化和第二相粒子强化,材料的强度提高是这三种强化机制共同作用的结果.