1GPa超高強度的納米結構鋁合金

北京航空航天大學以廣泛用作時效硬化鋁合金的商用2024鋁合金為例，對通過結合粉末冶金和高壓扭轉(zhuǎn)來提高時效硬化鋁合金的強度進行了深入研究，所獲得的多層次納米結構2024鋁合金表現(xiàn)出非常高的抗拉強度，接近1 GPa。本項研究先通過高壓扭轉(zhuǎn)制備多層次的納米結構2024鋁合金，然后采用預燒結粉末進行自然時效處理。粉末引入的氧化物顆粒不僅在HPT工藝中將Al晶粒細化為115 nm，將亞晶粒細化為36 nm，而且均勻地分布在基體中，并作為二次強化相。隨后的自然時效導致納米晶中出現(xiàn)了6～16 nm長的針狀S′/S沉淀物。包括納米級晶粒/亞晶粒晶界硬化和納米級氧化物顆粒和S′/S析出物二次相強化在內(nèi)的多重強化效果，導致了934 MPa的超高屈服強度，抗拉強度達到992 MPa。研究結果表明，極高密度的亞晶界是由粉末冶金和高壓扭轉(zhuǎn)結合產(chǎn)生的。