叠轧法制备超细晶铜材工艺基础研究

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1、昆明理工大学硕士学位论文摘要摘要适度的晶粒细化是提高材料服役性能和加工成形性能的有效手段。反复叠轧技术是细化常规晶粒尺寸至亚微米级甚至纳米级晶粒尺寸最具工业化应用前景的技术之一，近年来在国际上形成研究热点。本文对叠轧技术进行了较系统的研究，包括：同步叠轧和异步叠轧的对比，不同退火温度和真应变对晶粒细化效果的影响，以及不同退火温度、退火制度、真应变对材料力学佳能的影响等。通过3个阶段的实验，针对试样进行了有关组织和性能的检测。首先进行了f司步实验，通过扫描电镜、EBSD分析和显微硬度的检测，发现退火温度低，真应变大时晶粒细化效果好。其次，在傲了“降低低道次退火温

2、度，提高高道次退火温度缩短退火时间并增加中途退火问隔”的工艺改进后，做了异步叠轧实验，根据拉伸、硬度检测和会相观察的结果，表明经过该工艺处理的试样抗拉强度o-、延伸率、显微硬度较普通纯铜提高显著，并且界面复合较同步有很大改善，但试样屈服强度o。。和屈强比(0。。／0。)较低。最后，针对屈服强度提高不大的问题，采用允许轧制力大的轧机做了不退火连续同步叠轧实验。该实验结果令人较为满意，并且观察到第3道次试样体现出累积临界变形量的特征：显微硬度(HV)、屈服强度达到、抗拉强度o。和屈强比达到最大值，并且保持较高的延伸率，而继续轧制屈服强度和延伸率都存在不同程度的减低

3、。实验结果表明，叠轧工艺能够有效细化晶粒、提高材料力学性能，在达到真应变累积变形量后继续进行加工，材料强度不能获得提高反而有所下降：中间退火对材料屈服强度的影响很大。根据实验结果发现，材料的“细晶强化”机制仅在一定范围内有效，当晶粒细化到～定程度后，继续加工也不能使材料强度提高，关于此我们以“晶粒畸变能饱和”的观点作了定性讨论。关键词t超细晶材料，异步叠轧，叠轧，深度塑性加工昆明理工大学硕士学位论文AbstractModeraterefinementofgrainisarleffectivemethodtoenhanceserviceandshapingpro

4、perties．ARB(accumulativerol卜bonding)isoneofthemostpromisingindustrialtechniquesthatcanrefineconventionalgrainsizetosubmicrometerornanometerlevel．Recently．ithasbecomethehotspotofresearch．SystemicresearchwasinvestigatedaboutARBofpureCuinthispaper，includingthecomparisonofARBandasynchro

5、nous—ARBrolljng，theeffectsofallkindsoftechnicalfactorsonthemicrostructuresandpropertiesofmatial—suchastruestrain，annealtemperatureandtime．SystemicstudyhasbeendorLebythreedifferentexperiments．Micros-——tructureswasobservedandphysicalpropertieswastestineachexper——一iment．Firstlythefact—

6、whichthelowerannealtemperatureisandthemoretruestrainis，thethinnercrystallinegrainis—wasfoundedfromtheresultofARBexperimentbySEMobservation，EBSDanalysesandmicrohardnesstest．Secondly，basedonlastexperimentasynchronous—ARBexper一一imenthadbeendonewithsomeparametersoftechnicschangedasfollo

7、wingloweringannealstemperatureinlowerpassesandrisingannealtempera一一turewithshorteningannealtimeinhigherpasses．Theresultsofsamplestreatedbyasynchronous—ARBtechnicsrevealedthatob、8％andmicrohardnesshadbeenenhancednotably，butatthesametimeoo．2andOo2／obareaslowasnormalpureCuuntreated．Fina

8、llynonannealcontinu