等径角挤压制备altib超细晶材料组织和性能的研究

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1、等径角挤压制备AITiB超细晶材料组织和性能的研究摘要AITiB中间合金是一种高效的铝及铝合金晶粒细化剂，但目前国内外在AITiB的质量方面还存在着不足，如AITiB中的化合物Ti^I。晶粒尺寸较大，使其所含化合物的形核潜能远远未发挥出来。而等径角挤压(EcAP)工艺是通过使材料在等径通道拐角处受到大变形量的剪切变形，从而细化晶粒，获得亚微米级或纳米级的显微组织结构的有效方法。本文利用自行设计的挤压模具，在室温下对AITiB合金试样进行了八次挤压试验，计算了试样的变形抗力，运用X射线衍射仪、金相显微镜和扫描电镜等先进的微观分析手段研究形变

2、前后AlTiB合金微观结构的变化。探讨晶粒细化的一般过程及第二相粒子的变形行为。进一步系统研究了^ITiB合金在ECAP变形过程中的剪切特征、微观组织演变和性能特点。采用等径角挤压技术，成功制备了平均晶粒尺寸在5llm左右的超细晶AITiB合金，大大拓宽了该中间合金的应用范围。挤压前材料的屈服强度为142．0IAPa，八次挤压后变为240．5MPa，提高了69．4％，其维氏硬度也有不同程度的提高。SEM观察发现，硬颗粒TiAI。对基体有剪切作用，硬颗粒的存在有助于晶粒细化过程的进行，并初步研究了第二相粒子的变形行为，这也是本文的创新点之一

3、。分析认为，第二相粒子TiAI溶易充当裂纹源，在挤压剪切力的作用下，位错运动导致应力集中，从而在材料中产生微裂纹。关键词：等径角挤压超细晶材料A卜5Ti-B剪切变形细化机理nSnJDIYONMⅢa刚Ⅸ删CrIJl迅SANDM匮CHAN【CAI．P】RI)I'ER麟OFⅨJIKIJI．TRA们嘴BGRADiEDAL’皿ALLOYMATERIALSPREPAREDBYEQUALCHANNELANGULARPROCESS矾GABSTRACTTheAITiBmasteralloyisagoodgrainrefinerforAluminumandi

4、tsAlloys．However,therearealsosomequalityproblemsatpresent．Forexample，thelargegrainsizeofTiAl3whichexistinAITiBmasteralloyassecondphaseswillreducetheeffectivenessofgrainrefinement．EqualChannelAngularProcessing(ECAP)techniquehasbeenprovedtobeaneffectivemethodforthefabricati

5、onofvariousbulkultrafine-grainedmaterials．Subjected．tointenseplasticstraininginadieforECAP,thesamplecarlobtainMicrometer-sized01"Nanometer-sizedmierostructure．ThedeformationforceWascalculated．AndthedieforECAPWasdesignedandmanufactured．Subsequently,theAITiBmasteralloysampl

6、eswerepressedthroughthedieatroom-temperature．Themainfactorsforthegrainrefinement,andthedistortionbehaviorofsecondphasewerediscussedindetail．Shearperformance，microstructuredevelopmentandpropertycharacteristicoftheAITiBmasteralloymaterialsWereresearchedbyX-raydiffi僦iondevic

7、e，opticalmicroscopeandscanelectronicmicroscope．1RInthepaper,anultrafree-grainedmaterialofAITiBalloywhichaveragegrainsizewas59mhasbeenfabricated．ThiswillsbroadtheapplicationrangeofAITiBalloy．Theyieldstrengthincrease69．4％withthenumberof142．0MPabeforeECAPand240．5MPaafter8pas

8、ses．Inaddition,theVickers-hardnesshasalsogreatlyimproved．Accordingtoanalysis，itconcludedthatther