等径角挤压法制备块体超细晶材料的工艺研究

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1、、鼍-慢角挤压诗删鲁—块体超细晶材料的工t；研究等径角挤压法制备块体超细晶材料的工艺研究摘要等径角挤压(ECAP)技术是通过大塑性变形，获得大尺寸亚微米或纳米级块体材料的有效方法之一。但是，ECAP超细晶材料的结构均匀性依赖于所应用的工艺方案、材料的原始结构等诸多因素，尚未找到一条最佳的EcAP工艺路线；对不同材料的变形工艺参数的选择与优化等缺乏全面的研究；对晶粒细化机制的研究有待进一步深入。根据ECAP的基本理论和目前国内外研究成果，系统分析了等径角挤压过程中的工艺参数如模具结构及尺寸、挤压次数、挤压路径、挤压速度、挤压温度和

2、摩擦系数等对EcAP法制备超细晶材料组织结构及性能的影响。本文选用铝及铝合金的细化剂AI-5TI-B作为ECAP变形试样材料进行实验。确定合适的EcAP工艺参数，设计制造了模具。在不同工艺路线条件下进行EcAP实验，观察Al一5T．_B变形过程中组织和性能的变化，测定A

3、-5T．_B应力应变曲线，确定工艺参数对组织和·陛能的影响，探讨了EcAP过程中A

4、_5T．-B合金的超细化组织的演化规律。同时，利用ANsYs软件进行有限元模拟，对A卜5T．_B的EcAP变形规律和组织演化规律进行了分析。通过理论分析和有限元数值模拟，探索了E

5、CAP法制备块体超细晶材料的最佳工艺路线。关键词：材料制备工艺：等径角挤压：超细晶材料：A卜5Ti-B广西大学顾士掌位论文等程：角挤压法制鲁块啊d薯细晶材料的工。艺研究INVESTIGATINNGOFTHESTRUCTUREOFBULKU1月RAFINE．GRAINEDMATERIALPREPAREDBYEQUALCHANNELANGULARPRESSING(ECAP)ABSTRACTEqualchannelangularpressingtechnology(ECAP)proVidesanefI．ectiVeproceduref

6、orobtainingthebulksub—micrometerornanometerscalematerialsbyseVerplasticdefomation．However，thebestprocesshasnotbeenfoundintechniquesincethestructuralhomogeneityoftheultra—nnegrainedmaterialsdependsontheappliedtechnologicprocessesandtheoriginalstmcturesofmaterialsandso

7、on．AnoVerallinvestigationonthechoicesandoptimizationoftechnologicpaTametersfofdifferelltmaterialsisstilllacking．AndthemechanismsofgrainrefinementneedtobeputforwardfurtheLAccordingtothefundamentaltheoriesandthe1atestresearchprogress，weanalyzesystematicallymeinnuenceso

8、nmicrostnlcturesandpropeniesoftheultra—finegrainedmaterialscausedbytechll0109icpar锄eterssuchasstmctureanddimensionsofECAPdies，thenumberofpressing，theroutesofECAP，theVelocities，temperatureandthefrictionstatesoftheECAP．A1—5Ti—Ba110y，onekindofgrainre矗nersforaluminumanda

9、luminumbasedalloys，wasusedastheexperimentalobjectofECAPexperiment．Bytheexperimenttheoptimizingtechn0109icpar锄etersweredetenninedandthecorrespondingdiewasdesignedandmanufhctured．Byperfbnningtheexperimentsindif艳renttechnologicprocesses，weobservedthechangesofmicrostnlct

10、uresandproperties，measuredthestress．straincurvesaIldbeatouttheinnuencesoftechn0109icpar锄etersonmicrostmcturesandpropeniesinthedefom