【摘要】：作為所有金屬中熔點(diǎn)和沸點(diǎn)最高的金屬,鎢具有最低的熱膨脹系數(shù)、優(yōu)異的高溫力學(xué)性能、高的壓縮模量與彈性模量等特點(diǎn),是一種重要的戰(zhàn)略金屬。工業(yè)制鎢只能由粉末冶金方法獲得,這造成材料晶粒粗大、內(nèi)部含有大量孔隙與雜質(zhì)、致密度不高、強(qiáng)度韌性較差等缺陷,嚴(yán)重限制了鎢的應(yīng)用。大塑性變形工藝(SPD)可以在較低溫度下通過(guò)固結(jié)和細(xì)化作用得到致密超細(xì)晶組織,為解決此類(lèi)問(wèn)題提供了思路。其中的等徑角擠壓(ECAP)和多向鍛造(MD F)技術(shù)由于其顯著的作用效果而備受關(guān)注。本文首先從離散元角度建立了純鎢粉末的ECAP模型,運(yùn)用PFC軟件對(duì)其進(jìn)行了數(shù)值模擬,研究了變形過(guò)程中的顆粒變形、速度分布、接觸力鏈、致密行為等。模擬中試樣經(jīng)一道次ECAP后,顆粒簇被拉伸的方向與水平方向成26.5°,模具內(nèi)圓角部分對(duì)顆粒流動(dòng)有很大的阻礙作用,經(jīng)過(guò)此區(qū)域時(shí),顆粒速度和接觸力都會(huì)發(fā)生減小,溫升主要由顆粒的塑性變形產(chǎn)熱引起,同時(shí)其致密度得到有效提高。在Deform中建立了純鎢的不可壓縮剛塑性材料模型,對(duì)變形過(guò)程進(jìn)行了有限元模擬,通過(guò)對(duì)比分析,確定了實(shí)驗(yàn)時(shí)的最佳工藝參數(shù)。在相對(duì)較低的溫度下對(duì)純鎢粉末分別進(jìn)行了ECAP和MDF實(shí)驗(yàn),運(yùn)用光學(xué)顯微鏡觀(guān)察、掃描電子顯微鏡觀(guān)察、相對(duì)密度測(cè)定及顯微硬度測(cè)定等手段,對(duì)變形過(guò)程中的致密行為及固結(jié)機(jī)理進(jìn)行研究。結(jié)果表明：鎢粉經(jīng)一道次ECAP后,團(tuán)聚現(xiàn)象消失,致密度提高；經(jīng)二道次MDF后,不僅致密度得到提高,而且粉末產(chǎn)生了固結(jié)。適當(dāng)溫度下的SPD法可有效增加燒結(jié)應(yīng)力,降低致密所需溫度,抑制晶粒長(zhǎng)大。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TF125.241
【圖文】：

邐１２逡逑ｉ？粉詹’？貸／逡逑圖１．１導(dǎo)致Ｈａｌｌ－Ｐｅｔｃｈ關(guān)系的相鄰晶粒中位錯(cuò)間相互作用示意圖逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｐｌａｎ邋ｏｆ邋ｉｎｔｏｒａｃｔｉｎｇ邋ａｍｏｎｇ邋ｄｉｓｌｏｃａｔｉｏ打邋ａｄｊａｃｅｎｔ邋ｇｒａｉｎｓ邋ａｓ邋ｄｅｒｉｖｅ逡逑Ｈａｌｌ－Ｐｅｔｃｈ邋ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ逡逑基于上述理論，晶粒崹細(xì)，晶界越多，表示阻礙作用越大，金屬的屈服逡逑強(qiáng)度也越高ｐｓ’ｕｉ。逡逑ＥＣＡＰ過(guò)程中模具幾何形狀對(duì)試樣最終的累積應(yīng)變大小和分布情況有逡逑重要影響，根據(jù)Ｉｗａｈａｓｈｉ等人的研究，在理想情況下，經(jīng)Ｎ道次變形后材逡逑料內(nèi)部累積的等效應(yīng)變可由下式進(jìn)行估算：逡逑Ｓｗ邋＝是２ＣＯ隹＋皆嚴(yán)６唯＋過(guò)邐。－３）逡逑式中，＃尬

本文編號(hào)：2747465