【摘要】：金屬在發(fā)生塑性變形時(shí),變形后試樣的成形性、金屬流動(dòng)規(guī)律、組織、性能與變形中坯料的形狀參數(shù)和變形工藝參數(shù)均有著密切的關(guān)系。本文采用連續(xù)變斷面循環(huán)擠壓工藝研究塊體鑄態(tài)工業(yè)純鋁1A85的變形工藝及組織與性能的變化規(guī)律,為CVCE工藝的優(yōu)化和制備細(xì)晶材料提供可靠的理論與實(shí)驗(yàn)依據(jù)。通過(guò)設(shè)計(jì)變形試樣連續(xù)變斷面循環(huán)擠壓復(fù)合模具,完成塊體試樣多循環(huán)的CVCE變形,研究工藝參數(shù)對(duì)金屬的成形性及組織與性能的影響。具體的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和結(jié)果如下:研究擠壓角度θ和原始坯料高徑比H/D對(duì)變形后試樣的外觀形貌和內(nèi)部金屬流動(dòng)的影響,結(jié)果表明:當(dāng)擠壓角度θ為6°~7°、原始坯料高徑比為1.83時(shí),循環(huán)擠壓回復(fù)到原始形狀的效果較好,金屬的不均勻變形程度較小,且制品表面質(zhì)量更好。總結(jié)CVCE變形后金屬流動(dòng)規(guī)律發(fā)現(xiàn):經(jīng)CVCE工藝變形后的試樣,外層金屬比芯部金屬流動(dòng)快;鐓粗后試樣由于金屬的徑向流動(dòng)和側(cè)面金屬翻平的共同作用,導(dǎo)致試樣上底面面積增大,這種變形從上底面開始逐漸向下滲透并逐層減小;坯料在豎直方向上受到擠壓而產(chǎn)生的變形有傳遞的作用,自上而下,各層的壓縮量逐漸減少。研究擠壓角度θ對(duì)變形后試樣組織和性能的影響發(fā)現(xiàn):θ=7°試樣的晶粒細(xì)化程度遠(yuǎn)大于6°,經(jīng)三個(gè)循環(huán)的變形后顯微硬度值可達(dá)105.62 HV,相比于原始試樣提高了4倍。研究最優(yōu)擠壓角度θ=7°下的試樣在1循環(huán)變形后,寬度、厚度和高度方向組織和硬度的分布特征,結(jié)果表明:因各個(gè)方向受力條件不同,試樣不同位置變形程度也不同。在高度、厚度方向上,晶粒尺寸由表面至芯部逐漸增大;在寬度方向上,晶粒尺寸從表面至芯部變化很小。硬度變化與晶粒尺寸變化相反,符合細(xì)晶強(qiáng)化規(guī)律。研究變形道次數(shù)對(duì)變形后試樣組織和性能的影響,結(jié)果表明:鑄態(tài)工業(yè)純鋁1A85在變形4循環(huán)前,隨著變形道次數(shù)的增加,位錯(cuò)密度不斷增加,位錯(cuò)由晶粒內(nèi)部向晶界處移動(dòng),通過(guò)位錯(cuò)纏結(jié)和位錯(cuò)滑移在晶界處形成位錯(cuò)胞。同時(shí),晶粒的形狀逐漸趨于等軸晶狀,大角度晶界所占比例逐漸增加。變形至3循環(huán),晶粒尺寸減小至0.4μm,是原始鑄態(tài)試樣晶粒尺寸的1/210,晶粒尺寸分布的均勻度也達(dá)到最佳水平;顯微硬度值增加為89HV,顯微硬度指數(shù)從5.7HV減小至3.1HV;隨著變形道次數(shù)的增加,由于細(xì)晶強(qiáng)化和位錯(cuò)強(qiáng)化的共同作用,抗拉強(qiáng)度從最初的123MPa增加至3循環(huán)的289MPa,屈服強(qiáng)度由最初的57MPa增加至3循環(huán)的80MPa。
【圖文】：

圖 1.1 高壓扭轉(zhuǎn)示意圖Fig.1.1 The schematic diagram of HPT technique人給出了采用 HPT 法制備超細(xì)晶材料一個(gè)循2 rN/l3eq 轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)；r 為距試樣中心距離；l 為試樣厚]等研究了 HPT 工藝對(duì)組織和性能的影響，證級(jí)，，提高材料的力學(xué)性能。高壓扭轉(zhuǎn)的特點(diǎn)在現(xiàn)有的強(qiáng)烈塑形變形中具有最強(qiáng)的細(xì)化能可調(diào)節(jié)工藝參數(shù)。但此種工藝只能生產(chǎn)較小，設(shè)備需要受強(qiáng)壓而且設(shè)備昂貴以致于無(wú)法壓

圖 1.2 ECAP 工藝示意圖g.1.2 The schematic diagram of ECAP te的總應(yīng)變可用下列公式計(jì)算：角，ψ 為外接圓弧角，當(dāng) ψ 0 和 徑和擠壓道次、擠壓溫度、擠壓速響，世界上許多學(xué)者對(duì) ECAP 進(jìn)行rmco 鋼通過(guò) ECAP 工藝變形后擠著擠壓道次的增加，材料拉伸強(qiáng)度下降到 8 道次擠壓后的百分之幾至 750MPa。]對(duì)軋后的純鋁進(jìn)行變形路徑對(duì)應(yīng)和性能的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：經(jīng) 8 道
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG146.21

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2667796