弥散强化铜冷加工、退火行为研究及点焊电极镦挤成形数值模拟

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1、中南大学硕{‘学位论文摘要弥散强化铜具有强度高、导电性好和软化温度高等特点，广泛应用于汽车、电子、航空航天等行业。本文采用机械合金化方法制备了Cu．4v01％WC材料，研究了不同冷轧变形量及退火工艺对材料致密度、力学性能、导电性和显微组织的影响。结果表明，冷轧变形可提高材料的致密度、强度和电导率；冷变形会降低WC弥散铜材料的软化温度；材料的退火行为在500℃下以再结晶晶粒长大为主，在600℃及其以上温度以再结晶晶粒形核为主。此外，本文利用TEM观测了内氧化方法制备的Cu．0．15v01％A1，O，材料经不同退火工艺处理后的显微组织变化情况，分析了弥散相粒子对材

2、料退火过程中组织变化的影响，探讨了该材料再结晶形核长大的主要机制。观察发现，A1203弥散强化铜合金在退火过程中亚晶形成、长大缓慢；再结晶过程中存在着亚晶合并、亚晶长大和晶界弓出长大三种再结晶形核机制，以前两者为主；晶内细小的A1203弥散相粒子可以有效阻碍小角度亚晶界的迁移，抑制了合金的回复和再结晶形核过程；晶界处偏聚的A1203粒子则同样钉扎了晶界的迁移，抑制了再结晶晶粒的长大。依据热模拟实验获得的不同工艺制备的Cu．4v01％WC材料的真应力．应变曲线，利用Deform．2D有限元软件模拟了不同温度及摩擦条件下的弥散强化铜点焊电极一次镦挤成形，研究其镦挤

3、过程中的金属流动和应力、应变分布变化规律，分析了其影响因素的具体作用，进而提出了制定合理镦挤工艺的一些必要条件，认为镦挤的最佳的温度和速度是要能够保证材料在加工变形过程中处于或接近动态回复状态；上、下模(尤其是上模)与工件之间应保持良好的润滑。关键词：弥散强化铜，冷变形，退火，镦挤，有限元模拟中南大学硕}学位论文ABSTRACTDispersion--strengthenedcopper(DSC)iswidelyusedinautomobile，electronicandaerospaceindustrybecauseofitshighstrength，hig

4、helectricconductivityandhighsofteningtemperature．Inthispaper,Cu一4v01％WCcompositewaspreparedusingamethodofmechanicalalloying，andthenWascold-rolledatdifferentdeformationandannealedatdifferenttemperatureseparately,theireffectstothedensity,mechanicalproperty,electricconductivityandmicro

5、scopicstructurewerestudied．Theresultsshowthat，coldrollingcanenhancethedensityoftheinitialsinteredmaterial，anditsstrengthandelectricconductivityincreasealongwiththeincreaseofrollingdeformation；colddeformationwilllowerthesofteningtemperatureofthematerial；theprimaryannealingprocessofth

6、ecompositeisthegrowthofrecrystallizationgrainsat500"Cwhilethenucleationofrecrystallizationat600℃orabove．Besides，thechangeofmicroscopicstructureofCu-0．15v01％A1203composite(preparedusingamethodofinternaloxidation)afterdifferenttemperatureannealingWasobservedunderTEM，andtheeffectsofdis

7、persedparticlestoitwasalsoanalyzedaswellasthemainmechanismsofrecrystalnucleationandgrowthofthematerial．Theresultsshowthat，theprocessofformingandgrowingofsubgrainiscarriedonslowly；subgrainmergenceandsubgraingrowtharethetwomainmechanismsofrecrystalnucleation，andthemechanismofgrain—bou

8、ndaryprotrusionalso