剧烈塑性变形介绍应用比较广泛的制备梯度纳米结构材料的技术，如SMAT、RASP等都属于剧烈塑性变形的范畴。剧烈塑性变形（SPD）方法已经被广泛应用于细化传统粗晶金属材料来制备块体纳米结构金属材料，以期望获得优异的力学性能[12-15]。作为一种新兴的塑性变形方法，它在变形过程中引入相比于传统塑性变形大得多的应变量(传统塑性变形很难实现应变量大于1的真应变)，从而有效的将晶粒尺寸细化到亚微米或纳米量级，且保持块体样品的完整尺寸，这是剧烈塑性变形的一大特点，另外一个特点是通过控制几何参数，使得变形过程中产生的是有效的液体静压力[16]。通过调整变形参数可有效控制样品的微观组织结构, 从而获得同时具有高强度与高塑性的块体纳米材料[14,15]，目前剧烈塑性变形方法主要有以下几种：HPT（高压扭转）、ECAP(等径角挤压)、ARB(叠层轧合技术)等技术[12]，而这些制备技术的共同特点是，制得样品的微观组织基本上都是均匀分布的，不存在梯度结构，而且材料尺寸和外形有限。但是RASP技术却可以实现大尺寸板材、圆柱样品等的纳米化，而且制得的梯度结构纳米材料有更大研究空间和应用潜力。81142

2  铝镁合金表面纳米化研究介绍

由于纯Al和Al合金具有高的层错能，想要把它们的晶粒尺寸细化至纳米量级是非常困难的。剧烈塑性变形技术(SPD) [16,20] 由于其独特的优势已经被越来越广泛地应用于纯Al和Al合金块体超细晶(UFG)结构的制备。可以通过晶粒细化和新的机制，例如纳米孪晶、层错、非平衡晶界等有效地提高强度。 论文网

1。3。2。1  超细晶5052铝镁合金研究

XX系铝合金研究表明，镁的加入可以减缓回复速率，进而可以承受更大的变形量，使得最终的等轴晶晶粒尺寸更加细小[17]。Tsai等[18]对工业5052铝镁合金在423K下进行B4和B8的ECAP处理，得到如图1。9所示的微观组织，从图中可以看到，图1。6(a)主要是伸长晶粒，长1~2μm，宽0。1~0。2μm。图1。6(b)则是伸长晶粒和等轴晶粒的混合，等轴晶晶粒尺寸大概在0。1~0。2μm。B8对硬度值的提高更明显，达到了130 HV以上。屈服强度和断裂强度也分别达到了394和421MPa，断裂延伸率还保持在9%。虽然韧性下降了，但整体性能还是明显提升。

 B8处理后的TEM图像[18]

Loorentz等[19]对5052铝镁合金进行异步轧制（DSR）处理，研究了晶体微观结构的演变，从一道次的伸长晶粒到四道次时尺寸为700nm的等轴晶粒。其中各道次轧制的TEM及选区电子衍射（SAED）图像如图1。10所示，随轧制道次的增加，SAED图像上出现了一些附加圆环和斑点，这表明当中存在大角晶界。

  不同轧制道次的TEM与SAED图像[19]（a）一道次（b）二道次（c）三道次（d）四道次

拉伸测试结果如下图1。11所示，四道次时屈服强度和断裂强度分别达到了380±10MPa和390±10 MPa，但断裂延伸率也只有4。2%。相比较ECAP处理的5052铝镁合金，整体性能的提高没那么明显。