本文采用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、X射線衍射、透射電鏡等實(shí)驗(yàn)手段，對(duì)鑄態(tài)奧氏體不銹鋼在不同溫度下，通過(guò)強(qiáng)烈塑性變形中的等徑角擠壓變形(Equal Channel Angular Pressing—ECAP)制備的試樣進(jìn)行了系統(tǒng)的觀察和分析。對(duì)其晶粒細(xì)化機(jī)制演變和力學(xué)性能變化進(jìn)行了研究。此外，通過(guò)對(duì)固溶態(tài)和鑄態(tài)組織進(jìn)行ECAP變形后顯微組織的研究，初步探討了原始組織對(duì)變形過(guò)程的影響。 ECAP變形條件下晶粒細(xì)化機(jī)制有三種形式：第一種由于強(qiáng)烈變形作用，通過(guò)位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)、塞積和纏結(jié)形成亞結(jié)構(gòu)，然后亞晶界在變形過(guò)程中形成大角度晶界；第二種由于強(qiáng)烈變形形成形變孿晶，孿晶的作用導(dǎo)致晶粒細(xì)化；第三種由于強(qiáng)烈變形誘發(fā)馬氏體相變形成新的晶粒，使晶粒細(xì)化，此過(guò)程一般在溫度較低的條件下進(jìn)行。 對(duì)于鑄態(tài)奧氏體不銹鋼在200℃溫度下，進(jìn)行1～4道次ECAP變形，鑄態(tài)的樹枝晶全部破碎并彌散分布在基體中。由于滑移和孿生作用的細(xì)化，4道次后平均晶粒尺寸為～202nm。室溫拉伸表現(xiàn)為屈服和抗拉強(qiáng)度大大提高，顯微硬度也大大提高，但均勻塑性變形能力急劇降低(1～4道次后的均勻延伸率均小于3％)，其應(yīng)用范圍受到局限。4道次變形后加工硬化率由原始態(tài)的0.44降為0.06，材料形變強(qiáng)化能力幾乎為零。 鑄態(tài)奧氏體不銹鋼在室溫～800℃之間進(jìn)行1道次ECAP變形有三種形式：第一在低溫條件下除了滑移和孿生變形外，最大特點(diǎn)是形變誘發(fā)馬氏體相變。第二在中溫條件下，試樣的主要變形機(jī)制為滑移變形，輔以孿生。第三在高溫條件下，孿生變形消失，滑移變形為主要的變形和細(xì)化機(jī)制。隨著擠壓溫度的升高，鑄態(tài)樹枝晶的破碎程度減小。 固溶態(tài)304L奧氏體不銹鋼ECAP變形過(guò)程中，孿生變形數(shù)量大大超過(guò)鑄態(tài)。固溶態(tài)在變形過(guò)程中孿生和滑移共同進(jìn)行，導(dǎo)致晶粒的細(xì)化。而鑄態(tài)組織以滑移變形加上少量的孿晶變形輔助，使晶粒細(xì)化。ECAP變形后，鑄態(tài)和固溶態(tài)的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度大幅度升高，但是延伸率卻大幅度降低(鑄態(tài)ECAP變形后減少量：△δ_(UTS)為41.5％，△δ_(Unif)為45.9％，固溶態(tài)ECAP變形后減少量：△δ_(UTS)為44％，△δ_(Unif)為62.9％)。同時(shí)其加工硬化指數(shù)也大幅度降低。兩種狀態(tài)經(jīng)過(guò)ECAP變形，其強(qiáng)度基本相同，但是固溶態(tài)ECAP變形后的延伸率比鑄態(tài) ECAP變形后的高出近一倍。
【學(xué)位單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2007
【中圖分類】：TG142.71
【部分圖文】：

SPD相關(guān)技術(shù)Fig.1.1techJ山甲esofSPD

方面概述其研究進(jìn)展和未來(lái)走向。 1.2.1ECAP的技術(shù)特點(diǎn)和剪切特征圖1.2(a)為EC妙變形的示意圖。必為內(nèi)徑角的角度，夢(mèng)為外徑角的角度。其原理是利用一個(gè)互成一定角度的徑角來(lái)擠壓金屬，給試樣以45”方向的純剪切應(yīng)力，以獲得大的塑性變形，見(jiàn)圖1.2(b)。(b)圖1.2(a)EC”模型示意圖 (b)ECAP模型內(nèi)金屬的剪切面示意圖。 Fig.1.2(a)Sehematieilhis加 tionofat沖 iealECAPfaeility.(b)ThePrinciPleofECAPshowing thesheanngPlanewithlnthedie.ECAP技術(shù)發(fā)明人segal的論文總結(jié)了EcAP的技術(shù)特點(diǎn)【’9，20〕:(a)不論對(duì)何種材料、樣品尺寸和變形條件，通過(guò)對(duì)工藝過(guò)程的正確控制，ECAP均可實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單剪切變形;對(duì)于內(nèi)角為90“的模具，單次擠壓施加的純剪切應(yīng)變約為1;

偽)///人了了區(qū)\尸\\\圖1.4ECAP過(guò)程中試棒的旋轉(zhuǎn)方式(a)和相應(yīng)的剪切特征(b)Fig.1.4TheroutesofECAP(a)andeorrespondingshearPattems(b)Furukawa等人129]的觀點(diǎn)則認(rèn)為:以路徑Bc、C分別擠壓4n、Zn次以元的立方體可以恢復(fù)原狀，變形均勻，而以工藝路徑A和Ba擠壓則會(huì)不斷
【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 張軍輝;ECAP輔助的純銅晶界工程研究[D];南京理工大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2891945