不同热变形工艺大塑性变形加工超细晶1570C铝合金的组织、强度和超塑性

摘要

将Al-5Mg-0.18Mn-0.2Sc-0.08Zr-0.01Fe-0.01Si(质量分数,%)合金铸锭进行多向等温锻造(应变12)或等径角挤压(应变10,325°C),再进行热轧(325°C)和冷轧(20°C),对比研究合金变形后的组织和力学行为。结果表明,对(亚)晶粒尺寸dUFG=2μm的超细晶组织合金进行多向等温锻造后,其室温延展性提高,超塑性伸长率可达2800%。通过热轧进一步细化晶粒,后续再通过冷轧形成高位错密度的严重变形组织,合金的屈服/极限抗拉强度从多向等温锻造后的235/360 MPa分别提高到热轧和冷轧后的315/460 MPa和400/515 MPa。同时,热轧使超塑性伸长率提高到4000%,而冷轧后的伸长率仍然足够高(高达1500%)。与多向等温锻造相比,经等径角挤压后合金的晶粒细化程度更高(dUFG=1μm),强度和超塑性性能均得到提高。然而,热轧后此效果有所减弱,加工后的板材具有同等的性能。与多向等温锻造后再冷轧的合金相比,经等径角挤压后再冷轧的合金强度更高,超塑性性能略好。