【摘要】：等徑彎曲通道變形(Equal Channel Angular Pressing,ECAP)是一種有效制備超細(xì)晶材料的劇烈塑性變形工藝。本文選用熱軋純鈦棒材(TA1),經(jīng)650℃、750℃和950℃1小時(shí)退火處理,得到不同原始組織的純鈦試樣。室溫下,對不同原始組織的純鈦試樣進(jìn)行多道次ECAP變形,系統(tǒng)研究了原始組織對室溫ECAP變形純鈦組織及性能的影響規(guī)律。通過OM、TEM和EBSD對不同原始組織試樣及ECAP變形試樣的微觀組織進(jìn)行觀察,結(jié)果顯示:原始晶粒尺寸越大,1道次ECAP變形后晶粒細(xì)化效果越好,但經(jīng)過4道次ECAP變形后,原始晶粒尺寸越小,最終得到的組織越細(xì)小均勻。室溫ECAP變形機(jī)制主要為位錯(cuò)滑移和孿生,孿晶統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示:1道次變形后,孿晶數(shù)量急劇增加,經(jīng)過4道次變形后,孿晶總數(shù)略有下降;隨著退火溫度升高,ECAP變形后{101?2}拉伸孿晶增加,{112?2}和{101?1}壓縮孿晶減少。XRD宏觀織構(gòu)測試結(jié)果顯示:退火試樣主要為基面織構(gòu),還存在部分錐面織構(gòu),但織構(gòu)強(qiáng)弱不同;隨著擠壓道次的增加,不同原始組織的純鈦試樣織構(gòu)演變規(guī)律不同。650℃退火試樣和750℃退火試樣經(jīng)過4道次ECAP變形后,分別形成B織構(gòu)和P_1織構(gòu);950℃退火試樣2道次變形后形成C_1織構(gòu)。室溫拉伸和壓縮實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:不同原始組織的純鈦經(jīng)過室溫1道次ECAP變形后,強(qiáng)度急劇增大;2道次和4道次變形后,強(qiáng)度增幅較為平緩。不同原始組織的純鈦試樣在ECAP變形過程中,強(qiáng)度與孿晶百分?jǐn)?shù)成正比,孿晶數(shù)量越多,強(qiáng)度越大。750℃退火試樣在1道次變形后,強(qiáng)度最高且增幅最大。超細(xì)晶純鈦存在明顯的拉伸-壓縮不對稱性,且隨著晶粒尺寸減小,拉伸-壓縮不對稱性減弱。ECAP變形純鈦的壓縮力學(xué)性能存在明顯的各向異性,沿Z向壓縮的屈服強(qiáng)度最大,X向最小。
【圖文】：

圖 1.1 ECAP 變形工藝示意圖ig.1.1 Schematic illustration of ECA的因素主要包括：模具參數(shù)條件等。通道夾角 φ 和外圓角 Ψ。次數(shù)和模具兩通道相交的內(nèi)模 2cot(φ2+ψ2) + ψcossec(φ2+=N√32cot(φ2+ψ2) + ψcsc(φ2+變；N為總等效真應(yīng)變。因此影響。其中，通道夾角 φ 是小，從而直接影響擠壓后材料

圖 1.2 ECAP 擠壓方式示意圖Fig.1.2 Schematic illustration of four ECAP routes(4) 擠壓速度：ECAP 變形過程中擠壓速度直接影響試樣在變形過程中的。研究發(fā)現(xiàn)，擠壓速度的大小在一定范圍內(nèi)對晶粒尺寸的影響不大，但壓后的組織均勻性有較大影響。當(dāng)擠壓速度較低時(shí)，回復(fù)時(shí)間較長，變組織更均勻。同時(shí)，適當(dāng)提高擠壓速度可以有效提高實(shí)驗(yàn)效率。(5) 擠壓溫度：純鈦是典型的密排六方金屬，室溫下較難發(fā)生塑性變形，因的 ECAP 變形均在高溫下進(jìn)行，但高溫下進(jìn)行 ECAP 變形，操作難度較壓溫度過高，破碎的晶粒易發(fā)生長大，晶粒細(xì)化效果減弱。 ECAP 制備超細(xì)晶純鈦的研究現(xiàn)狀ECAP 工藝被用于制備各種超細(xì)晶金屬材料，，諸如：Al[12]，Cu[13]，Ti[14]，M金屬及其合金[16-19]。關(guān)于 ECAP 制備超細(xì)晶材料方面的研究包括變形工
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG146.23

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本文編號：2600153