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鋁合金表現出非常高的抗拉強度，接近1 GPa。本項研究先通過高壓扭轉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結合產生的。