超细晶镍的组织和性能研究

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1、超细晶镰的组织和性能研究▼a摘要等径角挤压(ECAP)作为剧烈塑性变形(SPD)的方法之一，可以有效细化晶粒『提高材料的力学性能。本论文在室温和280弋下分别对不同纯度的N1(99.98%和99.5%)实施ECAP变形#最高达到12道次,成功制备超细晶葆。利用透射电子显微镜对不同挤压道次变形后纯镰的微观组织进行了观察和表征，得到了晶粒尺寸分布及演化规律。通过显微硬度、拉伸试验对超细晶组织的力学性能进行测试,分别建立了强度、塑性指标对应变的关系曲线。最后比较了不同纯度、温度及加工道次下ECAP纯葆的微观组织和力学性能,发现杂质元素对其组织、性能演化有显著影响

2、。关键词等径角挤压纯葆组织力学性能杂质毕业设计说明书(论文)外文摘要10874TitleTheStudyofMicrostructureandMechanicalPropertiesofUltra-fineGrainedNickelAbstractEqualChannelAngularPressing(ECAP)isoneoftheSeverePlasticDeformation(SPD)methodsthatcanbeusedforproducingultra-finegrainedmaterialswithhighmechanicalpropertie

3、s.Inthispaper,nickelwithdifferentpurities(99.98%and99.5%)wereprocessedbyECAP(upto12passes)atroomtemperatureand280°Crespectively.Transmissionelectronmicroscope(TEM)wasusedtoobservethemicrostructureevolutionandcharacterizethegrainsizedistributionBothmicrohardnessandtensiletestwereca

4、rriedouttoanalyzethemechanicalpropertiesofultra-finegrainednickel;curvesofstrengthandductilitywithrespecttostainwereestablishedrespectively.Finally,comparingresultsofmicrostructureandmechanicalpropertiesofnickelunderdifferentdeformationtemperaturesandstrain,itisfoundthatimpurities

5、playakeyroleinmicrostructureevolutionandmechanicalpropertiesofnickelduringECAP・KeywordsEqualChannelAngularPressingNickel;Microstructure;MechanicalProperties;impurities5.32N葆与4N葆的力学性能对比285.4结论与分析29结论30致谢31参考文献321绪论1.1研究背景材料是人类生存，社会发展『科技进步的坚实基础,是现代化革命的先导f是当代文明的三大支柱之一。随着高新技术的兴起，又把新材料

6、与信息技术、生物技术并列作为新技术革命的重要指标。如今,材料已经成为国民经济建设、国防建设和人民群众生活的重要组成部分。然而随着人口的膨胀，对资源需求的提高，像矿产这些不可再生资源正面临着枯竭的危险。而以矿产资源为主要生产来源的金属材料仍为现今某些领域无法替代的结构材料，其工作条件和性能的要求也越来越高，进一步提高这些结构金属材料的综合力学性能，减轻结构重量（提高材料比强度）和提高材料使用寿命，节省金属材料的消耗已经成为目前我们不得不解决的问题。当前，各种高强度和特殊功能的新型材料相继出现并在迅猛发展。然而在现实条件下，一些高强度材料常会在大大低于其强度极

7、限的应力作用下发生意外的脆性断裂。由于高强度材料脆性断裂倾向性的增大使其强度潜力不能得到充分利用，其应用也受到了限制。因此，同时具有足够的塑性和韧性是实现高强度材料应用的必要条件。在工业中，对金属的强化通常是在晶体中设法引入更多的缺陷，从而达到有效阻碍位错运动。然而根据霍尔-佩奇（Hall-Petch）关系式：，可以知道晶粒平均直径d（晶粒尺寸）越小，金属的变形能力、抗拉强度和硬度就越大。所以当金属材料的晶粒尺寸细化到一定程度以后，其组织和性能都能得到很大程度的改善。因此对超细晶材料的研究逐渐进入了人们的视野之中。1.2.1轧制法(Rolling)轧制法是

8、金属材料成型的主要方法，轧制成型的钢材是数量最大的金属材料制品。冶