武子翔，魏亚东，田文明*，张义铭，王 强，谢 静

（北华航天工业学院，河北 廊坊 065000）

近年来，双晶粒尺度金属材料日益受到重视，该类材料可以同时提高材料的强度、硬度和延展性[1]。探索双晶粒尺度7075铝合金的新型制备工艺，对于提高材料性能，扩大材料的应用范围至关重要。本研究通过SPS烧结技术成功制备了双晶粒尺度全致密7075铝合金，实现了材料微观组织调控。

1 合金的制备

1.1 实验材料

用直径100μm的7075铝合金粉末模拟块体金属中的粗晶粒，用直径10μm的粉末模拟细晶粒，粉末均由旋转圆盘电极法制备，通过改变粗/细晶粒的质量分数，制备了6种双晶粒尺度的7075铝合金，即AL1(100%粗晶粒)，AL2(80%粗晶粒+20%细晶粒)，AL3(60%粗晶粒+40%细晶粒)，AL4(40%粗晶粒+60%细晶粒)，AL5(20%粗晶粒+80%细晶粒)及AL6(100%细晶粒)。

1.2 实验方法

将两种直径的粉末按照上面的质量比混合后装入带盖烧杯中，加入丙酮，将烧杯放入超声水浴中进行2h超声混合，然后放入真空干燥箱中50℃干燥12h；再将干燥后混合好的合金粉末倒入内径15mm的石墨模具中进行压实封闭；SPS烧结温度为500℃，升温速率为50℃/min，并在500℃保温1min，整个烧结过程中施加60MPa的轴向压力，烧结后随炉自然冷却到室温，整个烧结及冷却过程均在真空中进行。

2 实验结果与分析

2.1 合金粉末微观形貌

图1 为未烧结前直径100μm及直径10μm合金粉末截面的扫描电镜背散射(SEM-BEI)图像，大小粉末中均含有明显的亚晶粒，大粉末中亚晶粒的尺寸可以达到几μm至十几μm，而在小粉末中亚晶粒的直径只有几百nm。粉末均是由旋转圆盘雾化法制备，而10μm直径粉末的比表面积是100μm直径粉末的10倍，因此在冷却凝固的过程中小粉末的冷却速度更快，其内部形成的亚晶粒的尺寸更小[2]。……