大塑性变形状态下黄铜的孪生变形研究.pdf

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1、·机械制造·柏蓉，等·大塑性变形状态下黄铜的孪生变形研究大塑性变形状态下黄铜的孪生变形研究柏蓉．王经涛(南京理工大学材料科学与工程学院，江苏南京210094)摘要：大塑性变形是获取纳米孪晶材料的重要方法。为研究压力对铜锌合金变形行为的影响．分别采用等径角挤压和冷轧的方法使H85和H90黄铜试样进行发生塑性变形。通过微观组织观测，发现较大的压力下，两种材料的塑性变形机制是以孪生机制为主导的，较低的层错能可以使孪生优先形核．提高强化能力。关键词：大塑性变形；黄铜；压力；堆垛层错能；孪晶中图分类号：TG113．253文献标志码：B文章编号：1671．5276(2015)03．0050．04

2、StudyofTwinDeformationofBrassBasedonSeverPlasticDeformationBAIRong．WANGJing—tao(NanjingUniversityofScienceandTechnology，Nanjing210094，China)Abstract：Itisprovedthattheseverplasticdeformationisanefectiveapproachtoproducationofultrafinegrainandnanocrystallinemetalicmaterials．Twodiferentdeformation

3、methods，namelyequalchannelangularpressingandrolling，areusedtodeformthebrassH85andH90．Throughthemicrostructureobservation，efectofpressureonbrassplasticdeformationmechanismisstudied．Resultsshowthattwindensityincreaseswithincreaseinpressure，andplasticityandstrengthcanbeimproved．Inaddition，lowersta

4、ckingfaultenergycanpromotetwinnucleationearlierandthestrengtheningabiUtyisimprovedgreatly．Keywords：severplasticdeformation；brass；pressure；stackingfaultenergy；twin1实验0引言1-1实验材料纳米孪晶材料具有高强度、高塑性以及高应变硬化性能的特点。孪晶面不但可以阻碍位错的运动，提高材料强为分析层错能对材料性能的影响．选择两种层错能不度，还可以吸纳位错，提高材料塑性。同时孪晶界是共格同的铜锌合金，分别为工业单相黄铜H85和H90棒

5、料，其界面，较高的高稳定性使得金属材料能够保持固有的抗腐直径为20mm．化学成分见表1。蚀性和导电性l1]。卢磊[2]利用脉冲电沉积技术制备出纳表1H85和H9o的主要质量分数(wt％)米孪晶铜，其屈服强度最高能够达到900MPa，同时延伸cuznPbNiFeAIMn杂质率到13％。赵永好利用高压扭转制备的超细晶铜锌合H9088—91余量O．030．50．10一一0．2金块体。由于层错能的降低和孪晶密度的提高，制备出的H8583—86余量0．030．50．10一一0．3材料呈现出良好的塑性。孪晶在纳米晶体和超细晶晶体为了能够得到均匀的组织，对H85和H90在750℃中有着至关重要的作

6、用。变形孪晶一般在大应变、高应变率、低温和低层错能的温度条件下进行固溶处理．完成后用车床去除表面的氧的条件下出现。其中堆垛层错能是材料固有的属性，堆垛化皮，样品直径变为19mm。层错能越低，扩展位错的宽度越宽，位错很难通过交滑移将ECAP实验中所用材料沿轴线方向取厚度为14mm和攀移进行回复[4]。无论在大应变、高应变率还是在低的片体作为冷轧试样。温条件下，变形都会产生较高的流应力，这说明施加压力1-2实验设备与试样制备会对孪晶的形成具有一定影响。曹阳_5通过利用高压扭转和冷轧两种不同的变形方式。在低应变速率下，对双相ECAP成形设备选用YQ32—100型液压机。额定载荷不锈钢DP3

7、W进行了大塑性变形．分析了施加压力对面达100t。等径角挤压ECAP原理如图1所示，其模具由两心立方相孪生变形机制的影响。实验在同一应变量的情个等直径通道相交形成，其中外角为120。，内角为况下，利用等径角挤压(ECAP)和冷轧两种不同的变形方20。。在室温下，选择路径(变形1道次后，按顺时针方式。分析压力对孪晶的影响．目的在于研究粗晶态FCC相向将黄铜棒材旋转90。。再进行下道次的变形，重复进行在不同压力下的孪生变形机制，以及堆垛层错能对变形后该操作，便