【摘 要】
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本文利用热处理获得具有超大晶粒(平均晶粒尺度为8.3mm)的高纯铝材料，并对其进行SMAT处理。然后利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、电子背散射图样(EBSD)、
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本文利用热处理获得具有超大晶粒(平均晶粒尺度为8.3mm)的高纯铝材料，并对其进行SMAT处理。然后利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、电子背散射图样(EBSD)、透射电镜(TEM)等观察分析方法研究了SMAT后材料的微观结构；并利用显微压痕、纳米压痕以及SEM在位三点弯曲试验测试SMAT后材料力学性能的变化。
研究表明：
1、SMAT后，试样从心部到表层晶粒尺度逐渐减小，晶粒间取向差逐渐增大。SMAT对试样微观结构的影响区域深度大于1mm，在500μm以内微观结构有明显的变化，距试样表层10μm以内形成了大量的纳米晶粒。
2、高纯铝的晶粒细化过程与位错行为密切相关：位错在协调变形的过程中形成了亚晶，并且位错在亚晶界的聚集使得亚晶间取向差增大。
3、距SMAT表层50μm区域的显微硬度以及纳米硬度都比心部提高了35％左右，与表层距离大于500μm区域的硬度基本接近试样心部的硬度。并且发现机械抛光会对材料的纳米硬度造成影响，而对显微硬度不产生显著的影响。
4、尺寸为4×4×25mm3的双面SMAT处理试样比原始热处理试样的抗弯强度几乎提高了1.2倍。在SMAT处理的试样的受拉表面会出现密度很高的微裂纹。
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