基于攪拌摩擦加工6016鋁合金攪拌區(qū)組織與織構研究.pdf

1、近年來，提高鋁合金塑性為主導的先進材料技術已成為車輛輕量化發(fā)展的潮流。細化6000系鋁合金晶粒對提高其塑性成形性能有重要意義。本文基于攪拌摩擦加工6016鋁合金，利用金相顯微鏡(OM)、電子背散射衍射技術(EBSD)、X射線光譜儀(XRF)、顯微硬度和萬能拉伸等實驗測試方法，系統(tǒng)研究了攪拌摩擦加工固溶和時效兩種狀態(tài)6016鋁合金的微觀組織、織構特征和力學性能，同時對比和分析不同攪拌加工工藝對鋁合金微觀組織、織構特征和力學性能的影響。主要

2、結果如下:
　　固溶態(tài)6016鋁合金在攪拌頭旋轉速度和加工進給速度分別為800rpm和100mm/min的加工條件下能成功的使組織細化、均勻化、致密化。經(jīng)過攪拌摩擦加工后，發(fā)生動態(tài)再結晶，晶粒呈等軸晶，退火后晶粒沒有長大趨勢，具有很好的耐熱性。在攪拌中心區(qū)、冠狀區(qū)、前進側、與后退側四個區(qū)域中，絲織構最強分布在冠狀區(qū)、前進側和后退側區(qū)域PD<001>方向上，在ND方向四個區(qū)中都表現(xiàn)出較弱的絲織構，冠狀區(qū)區(qū)域的主要織構與攪拌中心區(qū)域的

3、主要織構相同，冠狀區(qū)織構體積分數(shù)略微強于攪拌中心區(qū)域織構體積分數(shù)，前進側區(qū)域主要織構中沒有{112}<111> Copper織構，后退側區(qū)域主要織構中沒有{001}<110> Cube織構。固溶態(tài)攪拌摩擦加工后，常溫下延伸率得到顯著提升，合金硬度隨著TD方向延伸，是先減小后增大，呈現(xiàn)出凹字形狀圖像。
　　時效態(tài)6016鋁合金在800rpm和100mm/min的加工條件下能成功的進行組織性能優(yōu)化。經(jīng)過攪拌摩擦加工后，發(fā)生動態(tài)再結晶，

4、晶粒細化，呈等軸晶，晶界第二相被攪碎或者溶解在組織內。在攪拌中心區(qū)、冠狀區(qū)、前進側、與后退側四個區(qū)域中，攪拌中心區(qū)域主要變形織構沒有{236}<385> Brass、{123}<634>S織構，只有單一的{001}<100> Cube織構，冠狀區(qū)織構體積分數(shù)略微強于攪拌中心區(qū)域織構體積分數(shù)，前進側區(qū)域主要變形織構{124}<211>R、{123}<634>S、{025}<100>Brass、{236}<385> Brass，織構體積分數(shù)

5、強于后退側任一織構。時效態(tài)攪拌摩擦加工后，常溫下延伸率得到提高，合金硬度隨著TD方向延伸，是先增大后減小，呈現(xiàn)出凸字形狀圖像。
　　600rpm、100mm/min,800rpm、100mm/min,1000rpm、100mm/min,1200rpm、100mm/min四組不同攪拌針旋轉速度，相同加工進給速度都能成功對6016鋁合金進行組織性能優(yōu)化。四組工藝都能細化晶粒，晶粒尺寸大小相近，沒有產(chǎn)生第二相，金屬不受毛刺缺陷、飛邊缺陷

6、、匙孔缺陷的影響。最強絲織構產(chǎn)生在1000rpm、100mm/min區(qū)域TD方向<335>、<535>絲織構，最強面織構產(chǎn)生在600rpm、100mm/min區(qū)域ND方向(111)面織構，1200rpm、100mm/min區(qū)域主要變形織構{025}<100> Brass、{001}<100> Cube、{011}<100> Goss、{001}<110> Cube、{112}<111> Copper、{111}<112> Brass、{