纯铜微观组织调控及其对电化学和机械性能的影响

发布时间：2021-11-26 04:50

　　电化学机械抛光作为低压力条件下实现兼顾全局以及和局部平坦化的重要加工手段,在精密加工中具有广泛的应用前景。对于同种成分的材料,晶粒尺寸以及晶粒分布均匀性对电化学及机械性能具有显著影响。因此,提出纯铜微观组织调控方法,研究晶粒尺寸对电化学与机械性能的影响,具有重要的科学意义与工程价值。本文以工业T2纯铜作为研究对象,开展室温单轴压缩及热处理试验,建立纯铜再结晶及晶粒长大模型并拟合材料常数,研究初始晶粒尺寸、变形量、热处理温度和保温时间对纯铜微观组织演变的影响规律。基于有限元仿真软件DEFORM建立纯铜室温轧制及热处理过程的有限元模型,采用拟合的再结晶及晶粒长大模型,考虑实际加工过程中摩擦、传热等因素的综合影响,预测再结晶百分数及晶粒尺寸,获得制备均匀微米级晶粒的工艺流程。为扩展晶粒尺寸对电化学以及机械性能的影响研究的试验范围,采用室温下的表面机械碾磨处理,获得具有一定细化深度的梯度纳米材料,根据电子背散射衍射测量结果,处理后的表层组织细化至纳米级且均具有大角度晶界,随着垂直与表面的深度增加,晶粒尺寸缓慢增长,在200μm处晶粒尺寸仍属于超细晶范畴。为研究微米晶及超细晶纯铜晶粒尺寸对电化学... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题的提出与研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 电化学机械抛光工艺
        1.2.2 晶粒尺寸对材料电化学腐蚀性能及机械性能的影响
        1.2.3 微米级细晶材料的组织调控理论
        1.2.4 超细晶材料组织调控理论
    1.3 课题主要研究内容
2 工业T2纯铜再结晶及晶粒长大模型的建立
    2.1 工业T2 纯铜压缩及热处理试验
        2.1.1 压缩及热处理试验设备
        2.1.2 压缩及热处理试验方案
        2.1.3 硬度测量方案
        2.1.4 金相试样制备方法
    2.2 压缩及热处理试验结果及分析
        2.2.1 金相观测及维氏硬度测量结果
        2.2.2 再结晶模型的建立
    2.3 本章小结
3 工业T2纯铜晶粒尺寸的调控工艺
    3.1 基于DEFORM-MO建立轧制及热处理过程的有限元模型
        3.1.1 纯铜轧制及热处理试验方案
        3.1.2 有限元软件DEFORM简介
        3.1.3 材料模型的建立
        3.1.4 基于DEFORM-MO的轧制过程有限元建模
    3.2 再结晶及晶粒长大模型验证
    3.3 基于轧制及热处理的微米级晶粒制备工艺
        3.3.1 轧制组织均匀性研究
        3.3.2 不同晶粒尺寸的调控工艺
    3.4 基于表面机械碾磨的超细晶制备工艺
        3.4.1 细晶材料组织表征方法
        3.4.2 基于表面机械碾磨制备表面梯度超细晶
    3.5 本章小结
4 晶粒度对电化学腐蚀性能以及机械性能影响的研究
    4.1 晶粒度对电化学腐蚀速率的影响
        4.1.1 电化学腐蚀试验方案
        4.1.2 电化学试验结果与分析
    4.2 晶粒度对电化学腐蚀表面质量的影响
    4.3 晶粒度对机械性能的影响
        4.3.1 纳米压痕试验方案
        4.3.2 纳米压痕试验测量结果
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3519431