纯铜超细晶_纳米晶切屑固态成型工艺研究

《纯铜超细晶_纳米晶切屑固态成型工艺研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号密级UDC学校代码10500硕士学位论文（全日制学术学位）题目：纯铜超细晶/纳米晶切屑固态成型工艺研究英文题目：Solid-formingProcessingofCopperChipswithUltrafinedandNanostructuredGrains学位申请人姓名：陈斌申请学位学科专业：机械制造及其自动化指导教师姓名：吴春凌二○一八年五月分类号密级公开UDC学校代码硕士学位论文题目纯铜超细晶/纳米晶切屑固态成型工艺研究英文题目Solid-formingProcessingofCopperChipswithUltr

2、afinedandNanostructuredGrains研究生姓名（签名）指导教师姓名（签名）吴春凌职称副教授申请学位学科名称机械制造及其自动化学科代码080201论文答辩日期20180519学位授予日期20180630学院负责人（签名）评阅人姓名李刚炎评阅人姓名石端伟2018年5月25日学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人

3、和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖北工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月摘要大应变切削（largestrainmachining,LSM）和等通道转角挤压(equ

4、alchannelanglepressing,ECAP)是制备超细晶/纳米晶组织的大塑性变形法。LSM是目前较为高效的细化晶粒的方法，但是得到的细晶切屑体积小且形态各异；ECAP可以利用材料挤压剪切变形细化晶粒，将ECAP用于细晶切屑的固态成型，在保留切屑超细晶组织的同时将切屑挤压成较大块体，从而得到工业应用。本文研究了纯铜超细晶/纳米晶切屑的制备以及固态成型工艺等相关问题，主要包括：(1)研究了五种不同前角的刀具得到的不同的细晶切屑的微观组织形貌以及力学性能。结果表明，刀具前角越小，晶粒细化程度越高；前角为负时，晶粒主要为等

5、轴晶且晶粒较细；前角为正时，切屑晶粒主要为拉长晶。(2)研究了前角为-20°和20°时五种不同切削速度对切屑微观组织和显微硬度的影响。在5种速度下，-20°时晶粒主要为等轴晶、切削速度越小、晶粒越小、晶粒尺寸分布越集中同时显微硬度也越高，42.5mm/s时的显微硬度为163.8HV，442mm/s时下降到146.8HV；20°时晶粒主要为拉长晶，晶粒尺寸分布范围较广，此时的显微硬度要高于负前角时的切屑，切削速度越高差别越大，最大达到30HV。(3)通过Deform-2D模拟400℃时多孔纯铜ECAP过程中模具角度与挤压速率对纯

6、铜变形的影响，结果显示模具内角对应变分布的影响比较大，等效应变率主要受挤压速率的影响，模具内角和挤压速率对温度都有一定的影响，温度最高上升到411℃。(4)将纯铜切屑在5种温度下进行压缩挤压，纯铜晶粒随着温度的升高会有一定的长大。铜屑棒经过挤压后横截面的晶粒稍大于纵截面，但是显微硬度却小于纵截面。360℃压缩挤压时，晶粒依旧很细小。挤压后致密度都在96.6%以上。(5)微观组织结构不同的纯铜切屑经过Bc路径的ECAP挤压后，晶粒的排列出现了多种的方向。刀具前角在-30°时得到的切屑挤压后显微硬度值最小仅为140.6HV，而-1

7、0°前角时硬度值为170.2HV。ECAP挤压后的纯铜切屑棒料致密度都在94%以上。(6)纯铜切屑棒料在Bc路径下随着挤压道次的增加，晶粒排列方向呈现无序状，且孔隙增多。同时切屑棒料的显微硬度经过1道次挤压后为108HV，再经过4道次挤压后达到最大值118.6HV，接着增加挤压道次，硬度开始下降，在12道次时减小为95.7HV。致密度都在97%以上。关键词：超细晶,大应变切削,固态成型,ECAP挤压,微观组织IAbstractLargestrainmachining(LSM)andequalchannelangularextr

8、usion(ECAP)belongedtolargeplasticdeformationmethodtoprepareultra-finedgrains(UFG)andnanostructuredmateraisl(NsM).LSMwasoneofthemostefficie