双相合金超细晶块体材料的制备

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1、太原理工大学硕士研究生学位论文双相合金超细晶块体材料的制备摘要超细晶金属材料具有独特的组织结构和物理、力学及化学性能，应用潜力极大，受到科学界的普遍关注。本文对两种不同合金采用不同的强烈塑性变形方法制备了超细晶块体材料。单相合金挤压变形时晶粒细化达到一定程度后，由于动态回复、再结晶使得晶粒的长大和细化相平衡，晶粒的尺寸不再随变形次数的增加而减小。而在强烈变形过程，多相合金中的第二相颗粒可以有效阻碍晶界的迁移，阻止回复和再结晶的发生，继续变形仍然能够细化，提高材料的强度。球墨铸铁是一种以铁为基体、石墨球为第二相的金属基复相材料。对球墨铸

2、铁进行多向多次高温压缩，细化了其基体中的石墨颗粒。透射电子显微镜分析表明，多向压缩变形后石墨颗粒的直径约为200nm。铝镁合金是一种常用的轻合金，合金中存在的B相是硬质第二相。”一．采用等通道转角挤压(ECAP)法对AI-3％Mg和Al一5．5％Mg双相合金进行挤压，对挤压过程中的组织演变规律，力学性能以及影响组织演变的因素等进行研究。结果表明，ECAP8次挤压后铸态A1．3％Mg和太原理工大学硕士研究生学位论文Al-5．5％Mg双相合金的晶粒分别细化到约0．40“m和O．209m；8次挤压后晶粒细化未达到饱和，硬度仍有增大的趋势。E

3、CAP挤压4次在200。C退火2h后，组织发生回复；退火后再ECAP挤压4次，晶粒都细化到约0．349m。固溶时效处理试样经8次ECAP挤压，双相合金的基体相和第二相的晶粒明显被细化。两种合金的晶粒尺寸分别为0．29m和O．159m。第二相颗粒的存在加快ECAP晶粒细化，提高加工硬化速率。试样表明，第二相越多、越细小弥散，最终的细化效果越明显，加工硬化率越大。关键词：超细晶，块体纳米材料，强塑性变形，多向多次压缩，等通道转角挤压——．一奎堕里三丕羔堕主堕壅尘兰垡笙奎FABRICATIONOFBULKULl7RAFINEGRAINEDT

4、WO．PHASEALLLOYSABSTRACTUltrafine‘grainedmetallicmaterialsattractgreatattentionfromscientificresearchfieldduetotheirpeculiarmicrostructuresandphysical，mechanicalandchemicalpropertiesandthegreatpotentialforpracticalapplications．Inthispaper,ultrafine-grainedmetallicmateria

5、lsoftwokindsofalloyshavebeenfabricatedbytwodifferentseverplasticdeformation．Duringthedeformationofsingle-phasealloy,thegrainrefiningandgrowthwouldgetbalanceduetothedynamicrecoveryandthere—crystallizationafterrefiningtosomeextent，andthegrainsizedoesnotdecreasefurtherduri

6、ngsubsequentdeformation．Inmultiphasealloys，however,grainboundaryimmigrationshouldbeeffectivelypreventedbythesecond。phaseparticles，andtherecoveryandrecrystallizationbeinhibited．Thus，thefurthermicrostructurerefiningCanbeexpectedintheprocessofseverdeformation，givingrisetoa

7、nenhancedstrength．SpheroidalgraphiteironisametallicmatrixcompositeinwhichtheIII太原理工大学硕士研究生学位论文baseisiron，andspheroidalgraphiteasthesecondaryphaseparticles．Afterspheroidalgraphiteirondeformedindifferentdirectionsathigh．temperature，thereweresomesmallergraphiteparticlesint

8、healloys．Transmissionelectronmicroscopeanalysisshowsthatthegraphiteparticlewasabout200nm．A1-Mgalloyisalightall