發(fā)布時間：2017-12-02 02:25

  本文關(guān)鍵詞：等通道角擠壓高純鋁微觀組織與性能的研究

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【摘要】：由于超細晶材料的晶粒尺寸非常小,與普通材料相比,超細晶的亞穩(wěn)態(tài)晶界和小角度晶界所占的比例很大,因此超細晶材料的物理性能、力學(xué)性能等往往與傳統(tǒng)材料不同。等通道角擠壓工藝是一種利用純剪切變形實現(xiàn)晶粒細化的劇烈塑性變形方法,與其他方法相比,等通道角變形易操作、工藝簡單、成本低等,被認為是最有前途的細化晶粒工藝方法。本文主要通過高純鋁多道次等通道角擠壓實驗,研究擠壓后高純鋁晶粒細化機制以及隨著擠壓道次的增加高純鋁晶粒的變化規(guī)律。此外還研究了擠壓道次和擠壓路徑對高純鋁的力學(xué)性能、耐蝕性能的影響規(guī)律。在經(jīng)過一至八道次等通道角擠壓變形后,高純鋁的晶粒被不斷細化,等軸晶和大角度晶所占的比重不斷增加,試樣內(nèi)部的組織均勻性不斷改善。第一道次試樣內(nèi)部晶粒被拉長,晶粒內(nèi)部出現(xiàn)大量的亞結(jié)構(gòu)。第二道次試樣內(nèi)部晶粒尺寸明顯減小,此時大角度晶界開始出現(xiàn)。第四道次試樣中出現(xiàn)了等軸晶粒,大角度晶界所占比例大幅提高。Bc路徑和C路徑等通道角擠壓后,隨著擠壓道次的增加,硬度不斷上升。Bc路徑一至八道次等通道角擠壓后的高純鋁試樣在100℃退火時熱穩(wěn)定性很好;在200℃退火時,前四道次熱穩(wěn)定性較好,五至八道次熱穩(wěn)定性變差。C路徑一至四道次等通道角擠壓試樣在100℃和200℃退火后熱穩(wěn)定性都很好。壓縮實驗結(jié)果表明:等通道角擠壓后的試樣在壓縮過程中出現(xiàn)了明顯的彈性階段,隨著擠壓道次的增加試樣的抗壓性能不斷提高。拉伸實驗結(jié)果表明:高純鋁的抗拉強度在第三道次達到最大值。對各道次拉伸試樣的斷口進行掃描分析,結(jié)果表明一至八道次的拉伸試樣斷裂方式均為韌性斷裂。高純鋁在第一道次等通道角擠壓后的耐蝕性最好,與原退火態(tài)高純鋁相比耐蝕性明顯提高。擠壓后高純鋁的硬度、強度大幅提高的同時還保持了良好的塑性和耐蝕性。綜合各道次試樣的各項力學(xué)性能、耐蝕性以及晶粒尺寸,最后得到第五道次高純鋁試樣的綜合性能最好。此時,高純鋁材料具有較高的硬度、強度同時又具有良好的塑性,耐蝕性能也略優(yōu)于退火態(tài)高純鋁。
【學(xué)位授予單位】：青島理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG146.21;TG379

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本文編號：1243339