机械工程学报

作者：符云帆, 易幼平, 黄始全, 何海林, 董非

单位：1. 中南大学轻合金研究院 长沙 410083;2. 中南大学极端服役性能精准制造全国重点实验室 长沙 410083

关键词：6061铝合金,超低温压缩变形,取向差,位错滑移；

基金：国家自然科学基金(52375398)和湖南省十大技术攻关(2023GK1060)资助项目。

针对铝合金高温与室温变形过程微观组织易粗化与不均匀难题，通过对6061铝合金在不同温度下压缩变形试验，阐明了变形温度对合金微观组织与性能的影响，结合背向散射电子衍射等技术重点分析了超低温(-196 ℃)变形对合金组织细化规律与机制。试验结果表明，500 ℃高温下合金发生动态再结晶，平均晶粒尺寸约30 μm；20 ℃室温下，变形机制以位错滑移为主，变形在施密特因子大的晶粒内优先发生，导致组织分布不均，平均晶粒尺寸约为8.57 μm；-196 ℃超低温下，回复过程受到显著抑制，位错运动受点缺陷钉扎效应影响明显，同时亚晶界密度增加导致滑移系启动的临界分切应力增大，超低温条件下热激活作用减弱和Peierls力增加共同导致变形抗力显著提升。增强的变形抗力不仅促进了位错滑移的均匀分布，同时形成平直细长的滑移带，产生更大的平均取向差(≥15°)，最终获得平均晶粒尺寸约为1.13 μm的超细晶组织。研究结果为铝合金塑性变形过程中的晶粒细化机制提供了新的理论依据。

来源：2025年第14期

《机械工程学报》期刊编辑部

查看机械工程学报杂志2025年第14期