双面梯度结构铝板

强度塑性兼得

一种通过一步变形工艺制备的双面梯度结构板材，表面超细晶强化与心部粗晶增韧结合，克服了传统材料的强度-塑性矛盾。

Xingsheng, Hao · Peixuan, Zhong · Li, Songqing · Zhuohan, Zhang · Hao, Shu · 邓文君

Journal of Manufacturing Processes 2024

参数信息

平均晶粒尺寸

0.819 μm

表面维氏硬度提升

62–71 %

极限抗拉强度

166 MPa

断裂伸长率

20.8 %

均匀延伸率

27.5 %

极限抗拉强度提升

45 %

技术优势

一步成形

阵列锯齿塑性流动加工在单道次变形中直接制备出双面梯度结构，省去多道次或复合工艺，加工效率显著提高。

表面超细晶

板材表面晶粒被细化至平均0.819 μm的超细晶，使得表层硬度比原始态提高62%–71%。

强度塑性兼得

板材拉伸强度达到166 MPa的同时仍保持20.8%的断裂伸长率，克服了传统强化方法导致的强度-塑性矛盾。

应用场景

• 轻量化结构件：用于制造兼具高强度和良好塑性的轻量化承力零件。
• 航空航天板材：用于蒙皮、壁板等对强韧性和减重要求严苛的构件。
• 高强韧铝材：作为新型高强韧铝合金板材的候选材料，替代传统均质板材。
• 金属基复合材料：梯度结构的基体可作为增强相分布优化的模板，提高复合效果。
• 力学性能测试：为梯度结构材料的力学行为表征提供标准样片。