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双流浇注连续铸造(DSPCC)技术是一种具有广阔应用前景的梯度复合材料制备技术,为解决材料内部和外部有不同性能要求这一类闯题提供了一条新思路。将强韧性好的7075超强合金作为内层,将耐腐蚀性能好、加工成形性能优良的6009合金作为终层,通过双流浇注连续铸造技术制备出7075/6009层状梯度复合材料,有望开发出一种新型的汽车车身复合板材。在采用该方法制备梯度复合材料的过程中,熔体浇注温度是一个非常关键的工艺参数。本文采用双流浇注连续铸造技术制备了7075/6009梯度复合材料。重点研究了内、外浇包熔体浇注温度对7075/6009合金的铸锭和塑性变形后板材的组织和性能的影响。主要的研究内容和结论如下：
研究了不同内、外浇包熔体浇注温度对7075/6009铸锭的宏观组织、微观形貌、硬度和成分分布的影响。结果表明：当内浇包熔体温度从680℃升高到 780℃时,外层合金的厚度减少28.0％；当外浇包熔体浇注温度从720℃升高到760℃时,外层合金厚度减少14.8％。内外层合金的宏观形貌差异明显,但过渡层不明显。从微观组织可以发现过渡层兼有内层合金和外层合金的组织特征。从铸件横截面上硬度和成分分布中可以发现合金存在明显的梯度过渡层。此外,内浇包熔体浇注温度升高或外浇包熔体浇注温度降低,铸锭芯部的洛氏硬度及Zn、Mg等合金元素含量略有升高。
研究了不同浇注温度条件下制备的7075/6009铸锭经过塑性变形(自由压制、轧制)后的组织和性能。重点分析了压制和轧制变形后板材的显微硬度、微观组织、成分分布和拉伸力学性能。结果表明：铸锭经过大的热塑性变形后,仍完好地保留了铸态下的梯度过渡界面,内、外层合金分界明显。内、外浇包熔体浇注温度升高,7075/6009合金板材在轧制和热处理状态下,其抗拉强度、屈服强度都会提高,而延伸率变化较小；外浇包熔体温度升高,热处理态下板材内层合金的显微硬度下降,而外层合金的显微硬度上升。采用内浇包熔体浇注温度为780℃、外浇包熔体浇注温度为740℃所制备的7075/6009梯度复合铝合金板材T6热处理后可获得抗拉强度为404Mpa,延伸率为15.3％的最佳力学性能。