等径弯曲通道变形制备超细晶纯铜及组织性能研究

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1、西安建筑科技大学硕士论文等径弯曲通道变形制备超细晶纯铜及组织性能研究专业：材料加工工程硕士生：康锋指导教师：王经涛教授杜忠泽副教授摘要随着社会发展，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

2、～O．29m。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。关键词：等径弯曲通道变形：超细晶；纯铜；不均匀性；各向异性本研究得到国家自

3、然科学基金的资助，基金号为59974018。I西安建筑科技大学硕士论文MicrostructureandMechanicalPropertiesofUltra-FineGrainedCopperProducedbyEqualChannelAngularPressingSpecialty：MaterialsProcessingName：KangFengInstructor：WangJingtaoDuZhongzeABSTRACTWi血thedevelopmentsofsociety，reqirementsofstructuralmaterialsareincreasing，butresour

4、ceislimitedinearth．Itistheonlywaytoresolvetheproblemthatresearchinganddevelopinganewgenerationofstructuralmaterialsthathavehi【gherstrengthandtoughness．Ultrafine-grained(UFG)materialswithsubmicrometer-ordergrainsizeexhibitexcellentmechanicalpropertiescomparedwitllconventionalmaterials．Equalchannela

5、ngularpressing(ECAP)isaprocessingprocedureinwhichamaterialissubjectedtointenseplasticstrainingbutwithouttheintroductionofanychangeinthecross—sectionaldimensionsofthesample．Itisadeformationrouteofservepureshear．ECAPissuccessfullyappliedintheproductionofsubmicrometergrainmaterials(SGM)．ECAPofcopperw

6、assuccessfullycarriedoutatroomtemperature，using90。toolingwithrouteCinwhichthesampleisrotated180。alongitslongitudinalaxisinthisstudy,obtainingatotalequivalenttruestrainq．Equiaxedgrainwithclarityboundariesandaveragegrainsizeof0．2umformedafterfourpasses．Three．dimensionalmacroscaleUFGpurecopperwasfirs

7、tlyproducedbyECAP．ThemicrostructureevolutionofcopperinECAPwasinvestigatedbymeansofopticalmicroscopy(OM)andtransmissionelectronmicroscopy(TEIVl)．TheOMandTEMpicturesexhibitedconsiderableinhomogeneityinmicrostructur