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《等径角挤压纯铜裂纹萌生及其机制研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、等径角挤压含硅百分之三的铝硅合金(Al-3%Si)裂纹的萌生及扩展丁雨田“，李海龙‘，郭廷彪叫胡勇刘博
2、(1•兰州理工大学肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室，兰州730050;2.兰州理工大学有色金屈合金省部共建教育部重点实验室，兰州730050)摘要：木文使用内角为105°，外角为37°的模具对Al-3%Si合金进行了A路径等径角挤压试验，并用光学显微镜和扫描电镜观察了试样裂纹的萌生和扩展，结果表明，Al-3%Si合金在A路径挤压经过3道次挤压后，观察到材料上表面(与模具内角接触的表面)冇裂纹出现，裂纹由浅到深，由小到人。分析认为：材料在ECAP
3、变形过程屮材料上表面变形剧烈,脆硕相共晶Si发住碎断，偏离基体a-Al并伴随凹坑出现，脆硬相共晶Si和空穴处产生应力集中导致裂纹萌工；裂纹在表而拉应力和剪切力的作用下进行扩展。关键词：等径角挤压；脆硬相；应力集中；裂纹.FormationandGrowthofCracksofAl-3%SiAlloyPressedbyECAPAbstract：TheAl-3%SiwaspressedbyECAPprocessingthroughrouteA.theinnerangleofECAPdieis105°,theouterangleofECAPdieis37o.S
4、tudyingtheinitiationandpropagationitofthecrackbyOMandSEM.Theresultsshowthatthereiscrackonthesamplesurface(thesurfacecontactingwiththedieinsidecomer),Thecrackisfromshallowtodeep,steeled.Byanalyzing,thereistheintensedeformationonthesurface,thebrittleeutecticSiphaseischopped,deviati
5、ngmatrixoAlandappearingaccompaniedpits,thebrittlecutccticSiandholescausestressconcentrationandthecrackinitiation;thecrackexpandsundertensilestressandshearforceofthesurface・Keywords.ECAP;thebrittlephase;Stressconcentration;Crack.基金项目：国家自然科学基金项卜I(51261016)作者简介：丁雨111(1962-),男,甘肃榆中，教
6、授,博导，主要从事新材料成形技术。ECAP是一种有效的制备超细晶材料的方法［円，主耍通过变形过程中的近乎纯剪切作用，达到细化晶粒的冃的，而R在挤压前后不改变试样的横截面积，多道次重复挤压，可以获得很人的累积应变最"，从而使材料的机械和物理性能得到显著改善。当前对于等径用挤压技术己经做了大量的研究，这些研究主要集小于晶粒细化机制和不同挤压路径对材料组织的影响以及微观组织的演变过程等方而"6：,对于ECAP变形过程中试样裂纹胡纶研究的相关报道还很少见，主耍有：毕见强⑺等对等径角挤压A14.25%Cu多晶材料的裂纹产生与扩展进行了研究，指出位错塞积是裂纹产生和
7、扩展的主要原因；陈文杰8】等棊于NormalizedC&L^PllJ,通过数值模拟来分析了ECAP裂纹萌生的趋势，分析了模具拐和和外转也半径对裂纹损伤值的影响，认为：三道次，A路径挤压后裂纹损伤值在上表而最大。本文用内角为105°、外角为37°的模具，对Al-3%Si合金进行了等径角挤压试验，从宏观和微观对挤压过程中Al-3%Si合金表面裂纹的出现进行了研究，探索ECAP过程的裂纹萌生和扩展的规律。1•实验Al-3%Si合金在A路径（每次挤压前，试样不旋转直接进行下一道次挤压）进行等径角挤压,挤压速率为10um/s,模具参数内角为37“，夕卜角为105°
8、.用光学显微镜和JSM-6700F型扫描电镜观察其微观组织变化和裂纹形貌.2.实验结果图1给出了ECAP加工后的实物照片。可以看出，裂纹是在上表面（与模具内角接触的表面）产生的，裂纹两边的试样表面仍然平滑，并且裂纹的扩展的方向与试样两端面几乎平行。纵向图1三道次挤压后的试样Fig.1thesampleofThreepassextrusion图2为挤压前三道次后，试样接近上表而的金相组织，图中黑色组织为共晶Si,灰白色的是基体a-AL由图2a〜2c可知，挤压过程中不同道次Z间试样的品粒大小及其形状变化较大，同-•道次下品粒间形状大小也存在着较大茅别。图2试
9、样的金相组织Fig.2Thephotomicrographsofthesampl
