精密成形工程

作者：邓江流, 蒙迅, 朱单单, 龙绍檑, 潘胜善, 凌敏

单位：1.贵阳职业技术学院,贵阳 550081; <br>2.贵州永红换热冷却技术有限公司,贵州 惠水 550600; <br>3.贵州理工学院,贵阳 550003

关键词：搅拌摩擦加工,7075铝合金,晶粒细化,几何必须位错,织构优化,力学性能

基金：贵州省基础研究计划（自然科学类）（黔科合基础-ZK[2024]一般516）; 贵州省基础研究计划（自然科学类）项目（黔科合基础[2020]1Y199）; 高层次人才科研启动经费项目（XJGC20190949）

目的 采用搅拌摩擦加工（FSP）技术对7075铝合金轧板的微观织构进行调控,从而改善其力学性能。方法 通过多尺度表征手段（扫描电子显微镜SEM、电子背散射衍射EBSD、透射电子显微镜TEM）,系统揭示了工艺、结构与性能之间的关联机制。特别关注了剪切变形与摩擦热的协同作用对铝合金微观组织的影响,以及不同加工参数对织构演变的影响。结果 FSP技术能将原始粗大且不均匀的组织（晶粒尺寸约10 &#x003bc;m）转变为超细等轴晶结构,在最佳工艺参数（1 000 r/min和70 mm/min）下,获得的最小晶粒尺寸为0.66 &#x003bc;m。梯度加工强度显著影响位错密度分布,其中几何必须位错（GND）密度在最佳工艺参数下达到峰值249&#x000D7;1012 m-2。织构演变显示出显著的参数依赖性,在最佳工艺参数下,硬取向A/E/S织构体积分数显著降低,而软取向C织构{001}&#x0003C;100&#x0003E;的体积分数则明显增加,整体织构强度下降约25%。尽管1 000 r/min&#x000D7;70 mm/min加工试样屈服强度因织构强化减弱而降低93 MPa,但由于晶粒细化、高位错密度及软织构取向的协同作用,抗拉强度和延伸率分别达到527 MPa和22%,较母材提升了8.5%和86%。结论 揭示了FSP工艺参数对织构演变的影响规律,并阐明了以软取向织构为主导的形变硬化机制。这为攻克高强铝合金强塑性倒置难题提供了新的理论框架和工艺指导。通过微观结构的协同优化,成功实现了7075铝合金强度与塑性的双向提升。

来源：2026年第1期

《精密成形工程》期刊编辑部

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