等通道角挤压高纯铝微观组织与性能的研究

发布时间：2017-12-02 02:25

本文关键词：等通道角挤压高纯铝微观组织与性能的研究

【摘要】：由于超细晶材料的晶粒尺寸非常小,与普通材料相比,超细晶的亚稳态晶界和小角度晶界所占的比例很大,因此超细晶材料的物理性能、力学性能等往往与传统材料不同。等通道角挤压工艺是一种利用纯剪切变形实现晶粒细化的剧烈塑性变形方法,与其他方法相比,等通道角变形易操作、工艺简单、成本低等,被认为是最有前途的细化晶粒工艺方法。本文主要通过高纯铝多道次等通道角挤压实验,研究挤压后高纯铝晶粒细化机制以及随着挤压道次的增加高纯铝晶粒的变化规律。此外还研究了挤压道次和挤压路径对高纯铝的力学性能、耐蚀性能的影响规律。在经过一至八道次等通道角挤压变形后,高纯铝的晶粒被不断细化,等轴晶和大角度晶所占的比重不断增加,试样内部的组织均匀性不断改善。第一道次试样内部晶粒被拉长,晶粒内部出现大量的亚结构。第二道次试样内部晶粒尺寸明显减小,此时大角度晶界开始出现。第四道次试样中出现了等轴晶粒,大角度晶界所占比例大幅提高。Bc路径和C路径等通道角挤压后,随着挤压道次的增加,硬度不断上升。Bc路径一至八道次等通道角挤压后的高纯铝试样在100℃退火时热稳定性很好;在200℃退火时,前四道次热稳定性较好,五至八道次热稳定性变差。C路径一至四道次等通道角挤压试样在100℃和200℃退火后热稳定性都很好。压缩实验结果表明:等通道角挤压后的试样在压缩过程中出现了明显的弹性阶段,随着挤压道次的增加试样的抗压性能不断提高。拉伸实验结果表明:高纯铝的抗拉强度在第三道次达到最大值。对各道次拉伸试样的断口进行扫描分析,结果表明一至八道次的拉伸试样断裂方式均为韧性断裂。高纯铝在第一道次等通道角挤压后的耐蚀性最好,与原退火态高纯铝相比耐蚀性明显提高。挤压后高纯铝的硬度、强度大幅提高的同时还保持了良好的塑性和耐蚀性。综合各道次试样的各项力学性能、耐蚀性以及晶粒尺寸,最后得到第五道次高纯铝试样的综合性能最好。此时,高纯铝材料具有较高的硬度、强度同时又具有良好的塑性,耐蚀性能也略优于退火态高纯铝。
【学位授予单位】：青岛理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG146.21;TG379

【参考文献】

中国期刊全文数据库前10条

1 王崇国;;高纯铝的研究进展[J];中国冶金;2015年07期

2 刘自乾;冯小明;张会;;等通道转角挤压镁合金的微观组织和力学性能[J];热加工工艺;2010年11期

3 丁雨田;唐向前;袁训锋;胡勇;郭廷彪;;ECAP条件下纯铜应变行为的等效应变规律及变形均匀性[J];兰州理工大学学报;2009年02期

4 张兵;袁守谦;魏颍娟;张西锋;吕爽;;1060铝在累积轧制中组织和性能的演变[J];机械工程材料;2008年01期

5 陈刚;彭晓东;范培耕;蔡苇;;等通道转角挤压工艺参数对铝镁合金组织和性能的影响[J];轻金属;2007年01期

6 刘睿;孙康宁;毕见强;;残余试样对等径角挤压过程的影响[J];中国机械工程;2006年17期

7 刘庆;;电子背散射衍射技术及其在材料科学中的应用[J];中国体视学与图像分析;2005年04期

8 郑立静,陈昌麒,周铁涛,刘培英,曾梅光;ECAP细晶机制及对纯铝显微组织和力学性能的影响[J];稀有金属材料与工程;2004年12期

9 王立忠,王进,王经涛,郭成,陈金德;工业纯铝等径弯曲通道变形过程的数值模拟[J];长安大学学报(自然科学版);2004年01期

10 肖亚庆,张新明,靳丽;微观组织对电解电容器铝箔比电容的影响[J];材料导报;2003年06期