严重塑性变形 (SPD) 因有可能将晶粒细化到亚微米或纳米级,从而显着提高力学性能而受到广泛关注。15) 然而,对于实际应用,扩大 SPD 样品的规模仍然是一项具有挑战性的任务。最近的研究表明,高压滑动 (HPS) 是一种有效的晶粒细化工艺,可使条带形式的晶粒细化并具有均匀的微观结构。69) 当 HPS 工艺与板材形式的样品进给相结合时,样品尺寸进一步增加,称为增量进给 HPS (IF-HPS),10,11) 以及与棒状样品绕纵轴旋转相结合,称为带旋转的多道次 HPS (MP-HPS-R)。12,13) IF-HPS 和 MP-HPS-R 工艺都具有很好的实际应用前景。尽管如此,对于 MP-HPS-R 工艺,迄今为止加工的最大直径为 10 mm 的棒材,并且在棒材中心周围获得了直径仅为 6 mm 的均匀应变区域。因此,在本研究中,我们挑战将 MP-HPS-R 工艺应用于直径 16 mm 的更大棒材的晶粒细化。本实验使用 Al 3Mg 0.2Sc(质量%)合金,因为当晶粒尺寸通过 SPD 工艺细化时,该合金表现出超塑性,并且总伸长率可被视为晶粒细化的程度。14 17) 使用透射电子显微镜 (TEM) 进行微观结构观察,并使用显微硬度测量和拉伸测试评估机械性能。结果表明,成功生产出具有超细晶粒结构的大尺寸棒材,同时保持了与 SPD 加工相关的基本特性。
主要关键词