等径弯曲通道变形制备超细晶纯铜及组织性能研究

摘要

随着社会发展，结构材料的需求量日益增加，而地球的资源是有限的。要解决这一问题就必须研究和开发新一代的高强韧性结构材料。与传统材料相比，超细晶材料具有优良的机械性能。 等径弯曲通道变形(equalchannelangularpressing简称ECAP)是一种制备高性能材料的独特加工方法，通过强烈的纯剪切变形，能成功的制备出块状的超细晶材料。 本研究成功实现室温下纯铜C方式ECAP变形，累积等效应变达到～4，变形4道次后可得等轴大角度超细化晶粒组织，平均晶粒尺寸为～0.2μm。 1.采用ECAP法首次制备出三维大尺寸超细晶块体纯铜材料； 2.采用不同的多层切样方式，通过光学显微镜(opticalmicroscopy简称OM)和透射电子显微镜(transmissionelectronmicroscopy简称TEM)对1～4道次变形后试样各层组织的观察，定性地证实了ECAP“均匀变形区”的微观组织不均匀性； 3.首次对1～4道次变形后试样的断面(X)、侧面(Y)、水平面(Z)各层的微观硬度、拉伸强度、延伸率进行了全面、详细的测定，定量地证明了ECAP“均匀变形区”的力学性能各向异性。

目录

文摘

英文文摘

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1绪论

1.1引言

1.2超细晶

1.2.1超细晶的发展

1.2.2超细化方法

1.3 ECAP变形及组织性能控制研究现状

1.3.1 ECAP变形原理

1.3.2 ECAP变形的宏观流动规律

1.3.3 ECAP变形的几种典型的装料方式

1.3.4强烈塑性变形法的工业应用前景

1.3.5超细晶材料亟待解决的问题

1.4本课题主要研究内容和目的

2实验方法与实验过程

2.1实验方案

2.2实验材料

2.2.1实验用铜的化学成分

2.2.2纯铜的力学性能

2.3主要实验设备

2.4 ECAP变形试样的制备

2.5 ECAP变形

2.6试样切分

2.7 ECAP变形显微组织的观察

2.7.1光学显微组织观察

2.7.2透射电镜组织观察

2.8机械性能实验

2.8.1拉伸性能试验

2.8.2维氏显微硬度测定

3实验结果与分析

3.1实验用铜ECAP变形组织

3.1.1实验用铜的原始态组织

3.1.2 ECAP变形试样光学显微组织

3.1.3 ECAP变形试样电镜组织观察

3.2小结

4超细晶纯铜的力学性能

4.1显微硬度

4.2拉伸强度

4.2.1拉伸试样尺寸对ECAP试样拉伸性能的影响

4.2.2 ECAP变形后试样的各向异性

4.3小结

5讨论

5.1纯铜C方式ECAP变形的微观组织不均匀性

5.1.1光学显微组织

5.1.2透射电镜显微组织

5.2 ECAP变形后试样的各向异性

6结论

致 谢

参考文献

附录获奖及发表论文情况