本文研究了室溫下循環(huán)塑性變形對2024鋁合金強塑性和腐蝕性能的影響，并將該新型的加工工藝與時效熱處理相結(jié)合，系統(tǒng)研究了不同升溫速率對微觀結(jié)構(gòu)、九游體育官方網(wǎng)站力學(xué)性能和腐蝕性能的影響。結(jié)果表明，該新型加工工藝的使用，成功打破了2024鋁合金強度-腐蝕抗性的倒置關(guān)系。

　　鋁合金由于其低密度、高的比強度和較好的抗腐蝕性能，在包括汽車、船舶等運輸行業(yè)有著非常重要的應(yīng)用。隨著鋁合金的發(fā)展，研究者們希望通過在不改變合金成分的基礎(chǔ)上，僅通過調(diào)整微觀結(jié)構(gòu)的方式實現(xiàn)合金的理想性能。這種可持續(xù)鋁合金的設(shè)計理念對后續(xù)材料的循環(huán)回收利用有著非常重要的深遠意義。本文針對目前2024鋁合金強度-腐蝕抗性的倒置關(guān)系，希望能尋求一種新型加工工藝，通過調(diào)整合金的微觀結(jié)構(gòu)進而解決該難題。

　　對于傳統(tǒng)時效熱處理而言，峰時效2024鋁合金具有較高的強度但較差的腐蝕抗性，表現(xiàn)出強度-腐蝕性能的倒置關(guān)系。本文針對這一難題，首先對2024鋁合金進行室溫下循環(huán)塑性變形處理，該新型加工工藝不僅在基體中引入了高密度的納米溶質(zhì)團簇，并且未在晶界附近發(fā)現(xiàn)無沉淀析出區(qū)和晶界析出相，因此合金表現(xiàn)出優(yōu)異的強塑性和抗腐蝕性能的匹配。之后，通過將循環(huán)強化與時效熱處理相結(jié)合，溶質(zhì)團簇發(fā)揮了異質(zhì)形核點的作用進而有助于調(diào)控微觀結(jié)構(gòu)，不僅在基體內(nèi)獲得了小且高密度的析出相，也抑制了晶界附近無沉淀析出區(qū)和晶界析出相的形成。結(jié)果表明，該新型熱加工工藝在大幅度提高了2024合金的強度的同時，也提高了其腐蝕抗性，成功解決了2024鋁合金強度-腐蝕抗性倒置的難題。

　　圖1 不同處理方式的2024鋁合金的硬度曲線鋁合金的應(yīng)力應(yīng)變曲線與強度對比。

　　圖6 不同處理后2024鋁合金的極化曲線及腐蝕電位和腐蝕電流密度的對比。

　　圖9 （a）WQ-PA ，（b-c）WQ-CS，（d）WQ-CS + 慢速升溫，（e）WQ-CS + 直接時效的晶界的TEM明場相，（f）相鄰晶界析出相之間的間距。

　　圖11 （a）WQ-PA和（b）WQ-CS + 時效處理的微觀結(jié)構(gòu)演變的示意圖。

　　本文系統(tǒng)研究了室溫循環(huán)塑性變形對2024鋁合金的影響，并將其與時效熱處理相結(jié)合，系統(tǒng)研究了不同升溫速率對微觀結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能和腐蝕性能的影響。利用OM、SEM、EBSD和（S）TEM等表征技術(shù)詳細分析了微觀結(jié)構(gòu)的演變情況，并深入分析了其強化機理和腐蝕機理。最后，本研究提出的這種新型加工工藝實現(xiàn)了2024鋁合金強度和腐蝕抗性的同步提升，極具拓展其在汽車、船舶等領(lǐng)域應(yīng)用的實際和潛在價值。

　　孫文文（通訊作者）：東南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師、院長助理，國家級青年人才，東南大學(xué)青年首席教授，江蘇省“雙創(chuàng)人才”。目前擔(dān)任了包括《Journal of Materials Science and Technology》《中國有色金屬學(xué)報（中英文版）》《Materials Research Letters》《中國材料進展》《特種鑄造》在內(nèi)的多個金屬材料領(lǐng)域知名期刊的青年編委。主持了國家自然科學(xué)基金青年項目、國家自然科學(xué)基金面上項目等。主要研究方向：鋁合金室溫動態(tài)循環(huán)強化的研究；中錳先進高強度鋼的強韌化研究；高熵合金的合金設(shè)計、強韌化和耐磨研究等。近年，在包括Science、Acta Materialia、Scripta Materialia、Corrosion Science 和Journal of Materials Science & Technology 在內(nèi)的知名學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表了 40余篇論文。課題組長期招聘金屬材料方向博士后、講師及副教授，歡迎加盟團隊開展合作。