【摘要】：鋁合金具有成型性好、耐腐蝕性強、比強度高等特點,在航空、航天、汽車等領(lǐng)域有著廣泛的應用前景,且是未來輕量化材料的優(yōu)選之一。孿晶作為一種重要的變形機制一直是材料變形機理研究的熱點問題。高密度的變形孿晶可以有效提高金屬協(xié)調(diào)變形能力和材料的破壞強度。本文采用動態(tài)劇烈塑性變形方法研究6061鋁合金中的孿晶現(xiàn)象并對加載后的樣品進行力學性能測試,取得的結(jié)論如下:(1)研究了6061鋁合金分別沿RD、TD和ND方向加載后的微觀組織演化。EBSD表征結(jié)果顯示,沿RD方向加載后的樣品中出現(xiàn)了微米級尺寸的孿晶,而另外兩個方向加載后的結(jié)果中沒有發(fā)現(xiàn)孿晶。(2)探討了晶粒的各向異性對孿晶形成的影響。RD方向晶粒的取向差大,而且晶粒形態(tài)近乎于等軸晶,擠壓過程中產(chǎn)生的大量位錯有足夠的空間在晶界處成核、傳播、長大,因此在RD方向發(fā)現(xiàn)了微米級尺寸的孿晶,而其他兩個方向沒有。(3)對D-ECAP加載后的6061鋁合金進行力學性能測試。拉伸測試結(jié)果顯示沿RD方向加載后的樣品拉伸強度提高的最多,ND次之,TD最少。并對RD方向多道次加載后的樣品進行硬度測試,發(fā)現(xiàn)硬度值隨著擠壓道次的增加而增加。(4)從孿晶強化、位錯強化、晶界強化三個方面探討了6061鋁合金在D-ECAP加載后力學性能變化的原因。晶界和孿晶界兩側(cè)的取向不同,大大增加了位錯運動的阻力,阻礙了位錯的運動,從而提高了材料的強度。位錯不斷的增值,使得位錯密度不斷增加,導致位錯間的交互作用進一步增強,導致材料的流變應力提高,宏觀上的表現(xiàn)即為加工硬化。根據(jù)傳統(tǒng)位錯理論建立的“Hall-Petch”關(guān)系,晶粒尺寸越小,材料的屈服強度越大,D-ECAP加載后,晶粒得到細化,晶粒尺寸越小,晶界所占的比例就越大,材料的強度越高。
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西南交通大學碩士研究生學位論文 性變形方法很多，能夠制備塊體超細晶e and torsion, HPT）[11]、疊層軋合技術(shù)（A直方法（Repetitive corrugation and strear extrusion, SSE）[14、15]、等徑通道擠[16]等方法。其中，效果最好的兩種劇烈變形方法，而且相關(guān)的研究也頗為廣泛）[11]的工藝原理如圖 1-1 所示，整個實驗間，通過對活塞施加幾個 GPa 的壓力，得摩擦力和剪切力，兩種力共同作用對

兩塊板材就被焊在了一起，繼續(xù)對焊在一起的板行扎焊，如此往復循環(huán)上述工藝。疊層軋合技術(shù)便，設(shè)備要求低，即使在普通的軋制機器上就可耗少，能夠連續(xù)加工制備出大尺寸的細晶材料；壓過程中不會發(fā)生再結(jié)晶現(xiàn)象，可以防止累計應大的變形量，可以保證試樣在擠壓后很好的焊在道次就可以把粗晶細化到細晶。但是，每擠壓一到材料的斷裂強度時就會發(fā)生開裂[12-17]，使材料破開裂后會一直延伸到材料內(nèi)部，破壞了整塊材料前為止，，疊層軋合技術(shù)主要應用在一些延展性較軋制工藝加工的材料主要為延展性較好的金屬及推廣還有很長的發(fā)展歷程。
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG146.21

【參考文獻】

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本文編號：2690152