东北大学：358MPa抗拉强度！揭秘Al-Mg-Si-Cu合金如何靠纳米沉淀与位错网络实现强韧协同

背景：协调强度与塑性之间的倒置关系是先进铝合金研发的核心挑战。Al-Mg-Si-Cu合金作为关键轻质材料，传统工艺易导致晶粒粗大、偏析等缺陷，限制其机械性能。研究目的：本文旨在通过结合薄带连铸、塑性变形与时效处理，在Al-Mg-Si-Cu合金中构建多尺度非均匀组织，以实现优异的强韧协同，并阐明其背后的微观机制。结论：该工艺成功制备出抗拉强度达358 MPa、延伸率为24.6%的合金。其强化机制主要归因于：冷轧引入的高密度位错引导纳米沉淀均匀分散，产生Orowan强化；形成的强<111>//RD织构促进应变均匀化；拉伸过程中三维位错网络提供异质变形诱导强化；在Q′相内观察到的纳米孪晶作为附加塑性机制。多尺度异质结构有效协调了强度与塑性的平衡。