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采用Gleeble热模拟压缩试验机和THP61.630油压机针对Al-0.2Sc-0.04Zr铝合金开展了热压缩实验和热挤压实验,研究该合金的高温流变行为、热加工图及微观组织演变规律、以及挤压比参数对该合金组织及性能的影响。主要工作有:分析了不同变形参数(T=440℃～600℃,ε =10-3s-1～5s-1)对流变应力σ和变形激活能Q的影响规律,建立了适合于该合金的Arrhenius型本构方程,采用平均相对误差绝对值(AARE)和相关系数(R)对方程进行误差校验;以动态材料模型(DMM)理论为基础,采用Kumar-Prasad(K-P)和Murty-Rao(M-R)准则建立流变失稳图及热加工图,通过显微组织观察对二者所建立的加工图进行验证。借助电子背散射衍射(EBSD)技术对热压缩变形过程的微观组织演变进行追踪分析,建立了变形机制图,确定了合理的热加工区及流变失稳区,作为制定热挤压实验坯料加热制度的重要依据。利用日立SU5000扫描电镜(SEM)和能量色散谱仪(EDS)对该合金的耐热性进行分析;开展了5种挤压比(λ=5,10,20,50,100)实验,探究挤压比参数对合金显微组织、力学性能和电性能的影响规律。研究结果表明:(1)Al-0.2Sc-0.04Zr合金在T=440℃～600℃和ε=10-3s-1～5s-1条件下热压缩时流变应力曲线呈典型的动态再结晶型真应力-真应变曲线特征;合金在热压缩变形时出现了明显的动态软化现象,主要的软化机制为动态再结晶;峰值应力σ峰随变形温度T的升高而减小,随应变速率ε的增大而增大。(2)算得平均热变形激活能Q值为642.575kJ/mol,远高于工业纯铝的变形激活能(192.92kJ/mol)。Q值实际上为非常量,随变形温度T和应变速率ε的增大而增大;Al-0.2Sc-0.04Zr合金的双曲正弦形式Arrhenius本构方程和流变应力σ的Z参数表达式如下:ε = 8.11×1038[sinh(0.0463σ)]13 8105 exp[-642574.5/(RT)](3)所建立的Arrhenius本构方程对峰值应力σ峰的计算值与实验值之间相关系数(R)为0.9708,平均相对误差绝对值(AARE)为7.428%,表明Arrhenius本构模型能较准确地描述Al-0.2Sc-0.04Zr合金热压缩变形时流变应力σ与温度T、应变速率ε之间的关系。(4)从K-P和M-R准则的立论基础和微观组织观测两个方面验证了 M-R准则所建立的Al-0.2Sc-0.04Zr合金流变失稳图和热加工图的准确性;结合EBSD显微组织和M-R加工图建立的变形机制图表明:该合金的最佳加工区域为T=520℃～560℃时,ε=10-3s-1和ε=0.1s-1～5s-1,试样在该区域进行热压缩时获得以动态再结晶为主或完全动态再结晶组织;而该合金的主要流变失稳区域为ε=0.015s-1-0.135s-1时,T=470℃～520℃和T=550℃～600℃,试样在该区域进行热压缩时容易发生变形局域化。(5)热压缩变形时,变形温度对动态再结晶程度的影响显著,动态再结晶程度随变形温度的升高显著增大;520℃为Al-0.2Sc-0.04Zr合金热变形机制的转折温度,试样在较低温度下(T≤520℃)变形后组织以动态回复为主,而在较高温度下(T>52(℃)变形后组织以动态再结晶为主;600℃塑性变形时晶粒容易长大。(6)Al-0.2Sc-0.04Zr合金优良的耐热性和较高的动态再结晶温度与基体中弥散均布的尺寸为1nm～100nm的沉淀相微粒Al3(Sc,Zr)有关,该沉淀相微粒能有效地扎钉位错和晶界,增加了塑性变形时热激活原子和热激活位错跨越短程能垒的阻力,同时增加了额外功率耗散,导致该合金表观激活能Q值的显著增大和功率耗散因子η值的普遍偏小。(7)经热挤压变形后获得平行于挤压方向的纤维组织,并出现明显的<111>晶向平行于挤压轴向的择优取向;挤压比λ=5～20范围内,随着挤压比的增加,纤维组织不断细化,动态再结晶晶粒不断增多;进一步增大挤压比,当挤压比λ≥20后,细化效果已不再明显;当挤压比λ=100时,其塑性变形极不均匀,出现挤压棒料的边部获得剧烈细化而其芯部组织显著粗化的现象。(8)热挤压虽不能显著提高Al-0.2Sc-0.04Zr合金的强度,但能显著改善该合金的塑性和高温导电性;挤压比为20:1时,合金室温电导率达到国际标准退火纯铜的62.94%(62.94%IACS),在T=25℃～300℃范围内具有最低的平均电阻温度系数(α≈3.46×10-3℃-1),远低于相同温度区间工业纯Al的平均电阻温度系数(α≈4.06×10-3℃-1),表现出最佳的高温(T=150℃～300℃)导电性能;挤压态Al-0.2Sc-0.04Zr合金的室温拉伸断裂机制为穿晶韧性断裂。(9)综合考虑微观组织、力学性能和高温导电性得到最佳的挤压比参数为λ=20:1,该挤压比变形后的Al-0.2Sc-0.04Zr合金具有最佳综合性能。