多道次等径道弯曲挤压纯铜的循环硬化与软化研究

摘要

本文以纯铜为主要研究对象，通过试验研究了不同挤压道次、不同退火温度、退火处理后不同冷却方式下试样的单轴拉伸力学性能和循环拉压力学性能，并对以上几个因素对经ECAP挤压后材料力学性能的影响进行了试验分析。得到如下结论：
　　 1.在挤压道次和退火后冷却方式相同的情况下，不退火处理、200℃或250℃退火处理对经ECAP挤压纯铜的单轴拉伸应力应变曲线影响不大，不退火处理后材料的曲线略高一点；挤压后材料退火处理炉冷的应力应变曲线比空冷的略低。
　　 2.挤压1道次材料的应力应变曲线明显高于O道次的应力应变曲线，4道次和8道次挤压材料的应力应变曲线差别不大，且比1道次提高不很明显。该种工艺可以显著提高材料的屈服应力，在工程应用中可充分发挥材料的潜力。
　　 3.未经过ECAP挤压的试样在拉压循环试验下应变幅低于0.6％都呈现循环硬化现象（应变幅达到0.6％后有可能出现循环软化现象），挤压后的试样在应变幅为0.3％以上的循环拉压试验中都出现了循环软化现象。在循环载荷条件下使用该种材料，需要考虑载荷工况下的应变幅值，并充分考虑经该种工艺处理材料的循环软化特征。
　　 4.多试样法和单试样法得到的循环滞后回线在形状上相似，应力应变相差不大。
　　 5.在挤压道次和退火后冷却方式相同的情况下，不退火处理比200℃和250℃处理过的循环应力应变曲线略高；而退火处理后炉冷、空冷处理对ECAP挤压后材料在循环载荷下的循环应力应变曲线影响很小。
　　 6.ECAP挤压产生的对结构内部细观影响机制很复杂，应变硬化和晶粒细化都可能存在，不能肯定挤压后材料晶粒出现明显的细化现象。