纳米结构Al及Al合金在提高强度的同时,面临塑性、流变稳定性等综合力学性能差的问题,如何提高纳米结构材料的综合力学性能,是材料学界面临的主要挑战之一。本项目选取含有第二相颗粒的Al-1%Si合金为研究对像,采用98%的冷轧变形制备出纳米结构,然后利用改进轧制工艺从而细化第二相颗粒、附加应变等方法对材料的塑性和流变稳定性进行了改善,并运用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和电子背散射衍射(EBSD)等技术对改性过程中的微观组织进行了系统表征,同时研究了材料的应变速率敏感性和加工硬化率,探讨了材料塑性和流变稳定性提高的机理。主要研究结果如下:①通过98%非均匀冷轧,制备出层状界面间距为520nm的铝硅合金材料,其第二相Si颗粒的平均直径为41nm。这种纳米结构Al-1%Si材料的抗拉强度为153MPa,拉伸延伸率为7%。②通过改进轧制工艺,同样98%形变量的轧制,制备出了层状界面间距为230nm的纳米结构Al-1%Si合金材料,其第二相Si颗粒的平均直径降低为21nm,且分布更加弥散;材料的抗拉强度提高到253MPa,拉伸延伸率提高到16.5%,说明控制轧制工艺和轧制条件细化Al-1%Si合金的组织和第二相颗粒尺寸,可以提高材料的强度和塑性。③对两种轧制工艺制备的纳米结构Al-1%Si材料进行低温退火和附加应变后发现,附加应变可以提高第二相较粗大的纳米结构Al-1%Si材料塑性,而不能提高第二相较多较细小的纳米结构Al-1%Si材料的塑性。④对纳米结构Al-1%Si合金材料的应变速率敏感性和加工硬化率的研究表明,纳米结构Al-1%Si塑性和流变稳定性的提高与应变速率敏感性和加工硬化率的提高有关。