铝铜合金形变与退火过程中微观组织与力学性能研究

发布时间：2017-06-06 23:07

  本文关键词：铝铜合金形变与退火过程中微观组织与力学性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文使用含0.3%铜的铝铜合金进行了不同应变量下的冷轧变形，并且对形变后的材料进行了不同温度、不同时间的退火处理，然后通过显微硬度计，拉伸试验机并结合电子通道衬度、电子背散射衍射技术等多种分析手段，研究了不同冷轧形变量下铝铜合金的加工硬化，微观组织的演变，织构和取向差的演变，同时对不同退火工艺下铝铜合金显微硬度的变化，微观组织的变化和织构及取向差的变化进行了研究，另外对通过冷轧形变及退火处理得到的晶粒尺寸不同的材料进行拉伸力学性能测试，研究了Cu的加入对铝铜合金力学性能的影响。得出了以下结论： ①在低应变量的冷轧过程中，，随着压下量的增大，铝铜合金的硬度呈直线型增加，在中应变量和高应变量下进行冷轧时，铝铜合金的硬度随冷轧压下量的增大而呈抛物线型的缓慢增加，分别与多晶体加工硬化的第一阶段和第三阶段类似。 ②随着冷轧形变量的增加，铝铜合金中初始立方织构的含量持续降低，小角度晶界的比例持续下降。形变量达到80%以后，大角度晶界的比例，尤其是取向差在45°~60°范围内的大角度晶界的比例持续上升，这与大形变量下，强烈的塑性变形导致铝铜合金中发生了动态回复与动态再结晶形核过程有关。 ③冷轧形变量为98%的铝铜合金再结晶温度的范围在175℃~200℃，再结晶的激活能为96.02KJ/mol。通过对冷轧形变量为98%的铝铜合金进行不同退火温度的退火实验，可以得到晶粒平均尺寸在0.32μm~28μm范围内微观组织。随退火温度的升高，冷轧形变铝铜合金中轧制织构组分减少，同时Cube织构的含量有小幅增加，小角度晶界逐渐转变为大角度晶界。 ④超细晶结构铝铜合金在强度提高的同时有效地避免了屈服点现象。中温退火时，超细晶材料中常出现的塑性失稳现象，但在超细晶铝铜合金中并没有观察到，并且Hall-Petch关系中也没有负偏离现象的出现。 ⑤超细晶结构铝铜合金的应变速率敏感因子m=0.07。在应变速率大于1×10~(-3)/s后，超细晶结构铝铜合金在进行拉伸实验时发生了应变速率钝化现象。
【关键词】：铝铜合金 形变织构 晶粒尺寸 力学性能 应变速率
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TG339;TG166.3
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 绪论8-22
• 1.1 引言8
• 1.2 铝及铝合金的形变与再结晶微观组织8-12
• 1.2.1 塑性变形行为及其微观组织8-10
• 1.2.2 再结晶行为及其微观组织10-12
• 1.3 铝及铝合金超细晶材料的制备与力学性能12-19
• 1.3.1 超细晶材料的制备12-15
• 1.3.2 超细晶材料的强度15-16
• 1.3.3 超细晶材料的塑性16-17
• 1.3.4 超细晶材料的屈服点现象17-19
• 1.4 超细晶材料面临的问题及解决途径19-20
• 1.5 课题研究的目的和内容20-22
• 1.5.1 研究的目的和意义20
• 1.5.2 研究的主要内容20-22
• 2 实验材料与实验方法22-28
• 2.1 实验材料及制备22-24
• 2.1.1 实验的原始材料22-23
• 2.1.2 实验材料的冷轧加工23
• 2.1.3 形变材料的热处理工艺23
• 2.1.4 实验样品的制备23-24
• 2.2 实验方法24-26
• 2.2.1 材料微观组织分析24-25
• 2.2.2 材料力学性能测试25-26
• 2.3 本章小结26-28
• 3 铝铜合金的形变及形变组织表征28-38
• 3.1 铝铜合金在冷轧变形中的加工硬化行为28-29
• 3.2 铝铜合金在形变过程中微观组织和织构演变29-37
• 3.2.1 形变过程中铝铜合金微观组织的演变29-32
• 3.2.2 形变过程中铝铜合金织构的演变32-35
• 3.2.3 形变过程中铝铜合金取向差分布的演变35-37
• 3.3 本章小结37-38
• 4 铝铜合金的退火与退火组织表征38-56
• 4.1 退火工艺对铝铜合金硬度的影响38-41
• 4.1.1 不同温度退火一小时38-39
• 4.1.2 等温退火39-41
• 4.2 铝铜合金在退火过程中的再结晶激活能41-43
• 4.3 铝铜合金在退火过程中微观组织和织构的演变43-54
• 4.3.1 退火过程中铝铜合金微观组织的演变43-47
• 4.3.2 退火过程中铝铜合金织构的演变47-51
• 4.3.3 退火过程中铝铜合金取向差分布的演变51-54
• 4.4 本章小结54-56
• 5 铝铜合金的力学性能研究56-70
• 5.1 铝铜合金在同一应变速率下的力学性能测试56-63
• 5.1.1 材料的工程应力-应变曲线56-58
• 5.1.2 固溶体对铝铜合金力学性能的影响58-61
• 5.1.3 Hall-Petch 关系61-63
• 5.2 铝铜合金在不同应变速率下的力学性能测试63-67
• 5.2.1 材料的应力-应变曲线63-65
• 5.2.2 应变速率对铝铜合金力学性能的影响65-67
• 5.3 本章小结67-70
• 6 结论70-72
• 致谢72-74
• 参考文献74-78
• 附录78

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 胡运明,陈道伦,苏会和,王中光;直接观察位错结构的扫描电镜电子通道衬度技术[J];材料研究学报;1997年03期

2 毛卫民;晶界快速迁移的原子模型[J];中国科学(A辑 数学 物理学 天文学 技术科学);1991年03期

3 黄光杰;汪凌云;;冷轧变形热及温升研究[J];金属成形工艺;1999年01期

4 李锁才;35CrMoV钢抗拉强度与硬度关系的探讨[J];理化检验(物理分册);2001年12期

5 林光磊;6063铝合金型材维氏硬度与强度的线性关系[J];轻合金加工技术;2002年01期

6 钟永红;;6XXX系铝合金挤压型材抗拉强度与硬度关系探讨[J];有色金属加工;2001年06期

7 吴丽君;铝合金功能薄膜与溅射靶材[J];真空科学与技术;2000年05期

  本文关键词：铝铜合金形变与退火过程中微观组织与力学性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：427680