基于高温扭转方法制备6061铝合金/304不锈钢层状复合材料的组织及性能

陈宇强¹，张浩¹，黄浩²，张文涛¹，谢功园¹，刘文辉¹，潘素平³，宋宇峰¹，刘阳¹

1. 湖南科技大学新能源储存与转换先进材料湖南省重点实验室2. 江麓机电集团有限公司3. 中南大学高等研究中心

摘 要：金属层状复合材料因兼具各金属组元的优良性能是目前材料界研究的热点。本工作利用高温扭转方法开发了一种新型多层金属复合材料的成型工艺,并通过力学拉伸性能测试、扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）和电子背散射衍射（EBSD）分析,探究了不同扭转工艺对6061铝合金/304不锈钢层状复合材料组织和性能的影响。实验结果显示,在1 080～2 160°的扭转角度范围内,随着扭转角度增加,6061铝合金/304不锈钢复合材料的抗拉强度(σ_th)下降,伸长率（δ）显著提高,且界面结合效果越来越好。在保持扭转力的条件下进行0～60 min的保温处理,复合材料的σ_th和δ随着保温时间的延长没有明显变化,但结合界面中金属原子之间的相互扩散效果更加显著,界面处的应力集中也显著降低。经1 080°扭转成型后,复合材料的σ_th为333.4 MPa,δ为77.3%,均高于该复合材料的理论计算值,这可能与该复合材料扭转成型过程中的组织细化以及其独特的螺旋型结构有关。

关键词：高温扭转;层状复合材料;6061铝合金/304不锈钢;