原位TiB2顆粒增強(qiáng)7075鋁基復(fù)合材料的熱壓縮變形行為和顯微組織演變

編號：CYYJ02496

篇名：原位TiB2顆粒增強(qiáng)7075鋁基復(fù)合材料的熱壓縮變形行為和顯微組織演變

作者：王涵 章海明 崔振山 陳哲 陳東

關(guān)鍵詞： 原位TiB2顆粒 鋁基復(fù)合材料 熱壓縮變形 顆粒斷裂 界面脫粘 動態(tài)再結(jié)晶

機(jī)構(gòu)： 上海交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院

摘要： 采用等溫?zé)釅嚎s實(shí)驗(yàn)研究不同變形條件下(變形溫度300~450℃、應(yīng)變速率0.001~1 s−1)原位TiB2顆粒增強(qiáng)7075鋁基復(fù)合材料的熱成形行為、損傷機(jī)制和顯微組織演變。結(jié)果表明,復(fù)合材料在低溫和高應(yīng)變速率下的主要損傷機(jī)制是顆粒斷裂和界面脫粘,而在高溫和低應(yīng)變速率下主要是基體的韌窩斷裂。此外,復(fù)合材料在高溫、低應(yīng)變速率變形條件下(變形溫度450℃、應(yīng)變速率0.001 s−1)出現(xiàn)完全動態(tài)再結(jié)晶,從而提高復(fù)合材料的熱成形性。熱壓縮后原位TiB2/7075Al復(fù)合材料的晶粒尺寸明顯小于7075Al和非原位7075Al復(fù)合材料。根據(jù)流動應(yīng)力實(shí)驗(yàn)曲線,建立原位TiB2/7075Al復(fù)合材料包含流變應(yīng)力、真應(yīng)變、應(yīng)變速率和溫度的本構(gòu)方程。基于動態(tài)材料模型(DMM)和改進(jìn)的動態(tài)材料模型(MDMM)建立加工圖,分析復(fù)合材料的流變失穩(wěn)區(qū)和優(yōu)化復(fù)合材料的熱變形工藝參數(shù)。復(fù)合材料的最佳變形條件為變形溫度425~450℃、應(yīng)變速率0.001~0.01 s−1,在該變形條件下復(fù)合材料的晶粒得到細(xì)化,且不發(fā)生顆粒斷裂和界面脫粘。