非連續(xù)增強鋁基復(fù)合材料（DRA）的難加工性一直是制約其成本并限制其廣泛應(yīng)用的一個關(guān)鍵因素。在熱變形加工過程中,由于硬質(zhì)增強相的加入嚴重阻礙了基體的塑性流動,而且提高了變形抗力。若加工參數(shù)控制不當,很容易引起增強相顆粒在局部區(qū)域的分布不均勻,或產(chǎn)生界面脫粘、孔洞、裂紋等損傷。但是DRA結(jié)構(gòu)復(fù)雜、微觀觀察試樣制備難的特點限制了其熱變形行為研究的深入開展,目前的研究工作對于不同工藝路DRA的熱變形機制認識并不十分全面。因此,針對不同工藝制備且組織結(jié)構(gòu)存在差別的DRA在熱加工過程中微觀結(jié)構(gòu)演化特征進行細致深入的研究非常必要。本文選取攪拌鑄造法和粉末冶金法兩種典型工藝制備的SiCp/Al復(fù)合材料為研究對象,通過熱壓縮實驗較深入、系統(tǒng)地研究了兩種工藝制備的SiCp/Al復(fù)合材料變形行為。首先發(fā)展了一種較精確的應(yīng)力-應(yīng)變速率擬合方法,提高了改進動態(tài)材料模型（MDMM）的求解精度。通過應(yīng)變速率敏感指數(shù)（m值）圖、溫度敏感指數(shù)（s值）圖與功率耗散系數(shù)（η值）圖以及微觀組織觀察相結(jié)合,對熱變形機制和微觀組織演化行為進行了研究。另外,建立了唯象本構(gòu)模型,結(jié)合位錯動力學(xué)理論的物理本構(gòu)模型,對復(fù)合材料熱加工變形... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：147 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．２純鋁（晶粒尺寸？１０阿）的變形機制圖［６１］??１０??

迀移過程導(dǎo)致部分異號位錯湮滅。而在動態(tài)回復(fù)過程中，細小的亞晶??仍然保持近似等軸狀［９７］，隨溫度升高亞晶尺寸增大且胞壁厚度減小，而高角晶界??不會發(fā)生遷移。鋁合金以動態(tài)回復(fù)機制變形后的結(jié)構(gòu)特征如圖１．３所示經(jīng)過??高溫壓縮變形后大晶粒中的高晶晶界垂直于壓縮方向排列，而在大晶粒內(nèi)部形成??了大量尺寸均勻的細小等軸亞晶。??ＳＯｕｒｎ?贏＾邊魏遞??圖１．３?Ａｌ－０．１％Ｍｇ合金在３５０?°Ｃ和０．２５?ｓ－１參數(shù)下變形（真應(yīng)變?yōu)椋保┖蟮奈⒂^結(jié)構(gòu)［９８］??Ｇｈｏｌｉｎｉａ等人［９９］通過對Ａｌ－３％Ｍｇ合金熱變形微觀組織結(jié)構(gòu)的研宄，總結(jié)了??亞晶尺寸與應(yīng)變和溫度之間的關(guān)系。如圖１．４（ａ）所示，隨應(yīng)變的增加亞晶尺寸基??本上保持恒定，而晶粒尺寸（髙角晶界）隨應(yīng)變增加而逐漸減小，在真應(yīng)變約為??２時與亞晶尺寸接近，達到了亞晶極限尺寸。此后晶粒尺寸不再隨應(yīng)變量的增加??而發(fā)生顯著變化。此外，如圖１．４（ｂ）所示，晶粒和亞晶尺寸均隨溫度升高而顯著??增大

圖１．４?Ａｌ－３％Ｍｇ合金熱軋變形過程中晶粒和亞晶粒尺寸隨應(yīng)變（ａ）及溫度（ｂ）的變化［９９］??典型的動態(tài)回復(fù)變形應(yīng)力－應(yīng)變曲線特征為，升高到應(yīng)力平臺后達到穩(wěn)定流??動狀態(tài)，如圖１．５所示，大致可以分為三個階段：（ｉ）微應(yīng)變階段，應(yīng)力升高很??快，開始出現(xiàn)加工硬化，位錯增殖。（ｉｉ）均勻應(yīng)變階段，開始發(fā)生均勻塑性變形，??由于動態(tài)回復(fù)導(dǎo)致加工硬化率逐漸降低。這一階段由于位錯密度的升高導(dǎo)致流動??應(yīng)力增大，同時回復(fù)的驅(qū)動也升高，生成了大量的低角晶界和亞晶。（出）穩(wěn)態(tài)流??變階段，加工硬化與ＤＲＶ作用達到平衡，流動應(yīng)力近似為常數(shù)，并且位錯密度??和亞晶結(jié)構(gòu)也近似保持恒定。??ｓ??￡?＼?；??的?／？?Ｉ??０＞?／?ｉ?Ｉ??Ｍ｜｜??／ｉ！ｈ！?ｈｉ??ｔ?ｉ??Ｔｒｕｅ?ｓｔｒａｉｎ??圖１．５典型的動態(tài)回復(fù)應(yīng)力－應(yīng)變曲線形態(tài)示意圖??１．３．３．２動態(tài)再結(jié)晶??在達到高角晶界可以遷移的條件（升高溫度或應(yīng)變速率）后就可以發(fā)生動態(tài)??再結(jié)晶。Ｂｈａｔ等人％Ｈ人為動態(tài)再結(jié)晶后重構(gòu)的晶界結(jié)構(gòu)，有利于重新分布粉末??冶金法制備ＤＲＡ原始晶界處的缺陷。而且，動態(tài)再結(jié)晶會使流動應(yīng)力降低，被??認為是ＤＲＡ熱加工的最優(yōu)化的條件％，８９，９（）］。但動態(tài)再結(jié)晶組織的強度一般要低??于動態(tài)回復(fù)組織。按照新晶粒生成方式的不同，動態(tài)再結(jié)晶可以分為連續(xù)和非連??續(xù)。??１８??

【參考文獻】：
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