本文選題：三輥行星軋制 + 雙金屬管��； 參考：《南京理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：銅/鋁雙金屬?gòu)?fù)合管與單金屬管相比,其具有多方面的優(yōu)點(diǎn)。雙金屬?gòu)?fù)合管不僅繼承了鋁優(yōu)秀的抗腐蝕性能、銅高導(dǎo)電性和強(qiáng)度,而且還能減少貴重金屬的使用,降低了成本。近年來(lái),三輥行星軋制技術(shù)成功應(yīng)用于銅/鋁雙金屬?gòu)?fù)合管的制備。同時(shí),三輥行星軋制以其獨(dú)特的加工方式,在生產(chǎn)復(fù)合管方面展現(xiàn)出很多優(yōu)點(diǎn):其生產(chǎn)一道次成型,變形量大,生產(chǎn)效率高,能耗小,成本低。因此,有必要對(duì)雙金屬?gòu)?fù)合管行星軋制進(jìn)行深入研究,優(yōu)化雙金屬?gòu)?fù)合管的加工工藝。首先以T2紫銅/3003鋁合金雙金屬?gòu)?fù)合管為研究對(duì)象,分析了行星軋制過(guò)程中變形區(qū)紫銅及鋁合金組織性能演變規(guī)律。通過(guò)電子背散射衍射技術(shù)研究分析了不同變形量下T2紫銅及3003鋁合金的組織狀態(tài)變化情況;采用差示掃描熱分析法,對(duì)不同變形量下的兩種金屬進(jìn)行了熱分析,并計(jì)算出金屬內(nèi)部變形儲(chǔ)存能;對(duì)30%、50%、70%變形量的鋁合金以10K/min、20K/min、30K/min的升溫速率進(jìn)行熱分析,計(jì)算出三組變形量下金屬的回復(fù)激活能。對(duì)3%、12%、25%、37%變形量下的紫銅以10K/min、20K/min、30K/min的升溫速率進(jìn)行熱分析,計(jì)算出四組變形量下紫銅的激活能。研究結(jié)果表明,隨著變形量的上升,鋁合金及紫銅的晶粒得到明顯的細(xì)化,鋁合金在70%變形量下晶粒尺寸穩(wěn)定在3-4μm,而相對(duì)應(yīng)的37%變形量的紫銅晶粒尺寸為2-3μm,銅內(nèi)部孿晶所占比例隨變形量的上升逐漸減少,并轉(zhuǎn)變?yōu)樾〗嵌染Ы�。變形量上升的過(guò)程中金屬內(nèi)部?jī)?chǔ)存能呈上升趨勢(shì),70%變形量下鋁合金的儲(chǔ)存能為10.89J/g,25%變形量下紫銅的儲(chǔ)存能為5.90J/g。而回復(fù)激活能則呈現(xiàn)下降的現(xiàn)象,且30%變形量下鋁合金的激活能為95.35kJ/mol;3%變形量下紫銅的激活能為3.94kJ/mol。為了優(yōu)化雙金屬?gòu)?fù)合管的加工工藝,本課題采用離線物理模擬的方式,應(yīng)用Gleeble-3500熱模擬試驗(yàn)對(duì)3003鋁合金及T2紫銅進(jìn)行了熱變形行為分析。其中3003鋁合金變形參數(shù)為:變形溫度293-773K,應(yīng)變速率0.01、0.1、1、10s-1;T2紫銅變形參數(shù)為:變形溫度293-1073K,應(yīng)變速率0.01、0.1、1、10s-1。采用Arrhenius模型及Zener-Hollomon參數(shù),分析并計(jì)算出3003鋁合金及T2紫銅的本構(gòu)方程。眾所周知,熱變形過(guò)程中應(yīng)變量對(duì)流變應(yīng)力有著巨大的影響,尤其是在變形溫度較低的情況下。所以,本文對(duì)鋁合金及紫銅的本構(gòu)方程進(jìn)行了應(yīng)變修正,建立了更加精確的本構(gòu)方程,同時(shí)研究還發(fā)現(xiàn),紫銅的本構(gòu)方程需要以溫度的分段函數(shù)方式構(gòu)建,分成兩個(gè)溫度范圍,第一分段為293-723K;第二分段為723-1073K。本文應(yīng)用動(dòng)態(tài)材料模型理論建立3003鋁合金及T2紫銅對(duì)應(yīng)應(yīng)變?yōu)?.2、0.4、0.6、0.8的加工圖,并分析了兩種金屬的熱加工工藝,分別找出鋁合金及紫銅的最佳加工工藝參數(shù)。為了研究熱變形參數(shù)對(duì)金屬組織演變的影響,本文對(duì)不同變形參數(shù)下的壓縮樣品進(jìn)行了 EBSD分析。研究發(fā)現(xiàn),變形參數(shù)對(duì)組織演變有著很大的影響,隨著變形溫度的下降,應(yīng)變速率的上升,晶粒尺寸降低,當(dāng)溫度降到一定程度后,金屬內(nèi)部不會(huì)發(fā)生再結(jié)晶現(xiàn)象,并出現(xiàn)大量的亞晶粒。最后,依據(jù)第三章中兩種金屬不同的變形量,構(gòu)建對(duì)應(yīng)變形量的加工圖,再將所構(gòu)建加工圖相互疊加,避開(kāi)兩種金屬的加工失穩(wěn)區(qū),同時(shí)找出耗散效率相對(duì)高的區(qū)域,確定雙金屬?gòu)?fù)合管的最佳加工工藝參數(shù)。
[Abstract]:In recent years , three - roller planetary rolling technology has been successfully applied to the preparation of copper / aluminum bimetal composite pipe . This paper analyzes the thermal deformation behavior of aluminum alloy and copper - copper alloy by using Gleeble - 3500 thermal simulation test . The deformation parameters are as follows : deformation temperature 293 - 773K , strain rate 0.01 , 0.1 , 1 , 10s - 1 .

【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TG335.83

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1867077