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2A12铝块体超细晶材料的制备、模拟及细化机制的研究

等径角挤压法(equal channel angular pressing简称ECAP法)制备块体纳米材料是在20世纪80年代Segal教授和他的同事们工作基础上发展起来的。经过多次等径角挤压变形后,材料的组织可以满足:(1)具有均匀的超细晶结构;(2)获得的超细晶粒具有大角度晶界;(3)试样没有机械破坏及裂纹。而且等径角挤压法与其它块体纳米材料的制备方法(例如气相法、球磨法等)相比,具有许多独特优点,譬如:它可以克服其它方法制备的试样中有孔洞、致密性差等问题以及球磨所导致的不纯、大尺寸坯体难以生产以及给定材料的实际应用较困难等,并且等径角挤压材料的许多性能也是独特的,这对于实际应用和基础研究都是十分重要的。因此,等径角挤压技术作为通过剧烈塑性变形获得大尺寸亚微米、纳米级块体材料的有效方法之一,日益受到材料科学界的重视,是一种非常有发展前途的超细晶材料制备工艺。但是到目前为止,人们对等径角挤压法制备块体超细晶材料,尚有许多问题不  (本文共138页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京理工大学
南京理工大学

块体超细晶铜的制备与组织性能研究

块体超细晶(晶粒尺寸0.1~1μm)金属具有优异的物理、力学性能,是材料领域的研究热点之一。ECAP(Equal Channel Angular Pressing)是一种有效获得块体超细晶金属的强烈塑性变形(Severe Plastic Deformation, SPD)方法,ECAP变形参数及模具设计是制备超细晶材料的关键,而模具外角对材料流变、微观组织与力学性能有重要影响,但至今未得到充分研究。另一方面,电沉积制备的超细孪晶组织使铜的力学性能发生质的飞跃,而在强烈塑性变形制备的超细晶铜中极少出现孪晶,通过强烈塑性变形实现孪晶强化有待研究。此外,超细晶材料的力学行为显著不同于常规材料,建立强烈塑性变形超细晶材料的力学行为模型具有重要意义。本文详细研究了块体超细晶纯铜(99.98%)的制备、ECAP模具外角、变形道次及室温轧制变形(Cold Rolling, CR)对纯铜微观组织与力学性能的影响、变形孪晶的形成条件等,提出了用于...  (本文共114页) 本文目录 | 阅读全文>>

《铝加工》1989年02期
铝加工

晶粒度对AMΓ6铝合金结构强度的影响

超细晶组织的工业合金I‘一“l之所以引起人们的高度重视,原因之一是与在超塑性变形条件下它们能制造各种零件有关。但是关于超细晶组织对各种合金,特别是铝合金的结构强度的影响,报道很少。 通过预处理在AMr6合金中可得到粗晶和超细晶组织,其纵向和横向的再结晶晶粒的平均尺寸分别为:d=42和26微米,d=12和19微米(见图1)。合金试样在静载、动载和交变载荷条件下进行了试验。 按照rOCT 9454一78标准,对横向试样进行了冲击试验,冲击试验机的摆锤势能为50焦耳。按照r0CT 27.502一79标准,对工作部分的最刁,值径为5 mm的纵向光滑试样进行疲劳试验。用Inotron一1 185试验机测定了低周疲劳强度,重复拉伸频率为0.5赫兹。采用不对称系数R=。.1的三角形循环。用171oYH试验机测定了纯弯曲条件下高周疲劳强度,其频率为50赫兹,循环的不对称系数R=一1。以2.10’7周期为基数测定了疲劳极限6一1。 用Scllen...  (本文共3页) 阅读全文>>

太原科技大学
太原科技大学

超细晶纯钛塑性微成形及其尺寸效应研究

传统塑性成形技术应用于微型零件的制造领域形成了一项新技术-塑性微成形,塑性微成形是指利用材料塑性变形来生产至少在两维方向上尺寸处于毫米量级以下零件的技术,塑性微成形技术也因此成为了众多微细加工方法一项技术。随着微型零件尺寸的减小,存在因尺寸减小引起的尺度效应,造成了宏观条件的塑性成形技术与微观条件下的塑性微成形技术不完全相同,不能把塑性微成形技术当作是宏观条件塑性成形在零件几何尺寸缩小的加工。采用ECAP制备的钛及钛合金作为一种极具发展前景的材料,具有良好的耐腐蚀性、生物相容性、室温机械性能,同时具有良好的塑性成形性能,在制造微型零件方面具有广阔的发展前景,特别是在MEMS、生物医疗、航空航天等领域。本文在微塑性成形试验机上,利用自制的微成形模具,对等通道转角挤压制备的超细晶与粗晶纯钛圆柱试样进行恒定速度的微压缩与单杯微挤压试验。在微压缩实试验中圆柱试样的直径有4mm、2mm、1mm,高径比为1.5。单杯微挤压实验中,圆柱试样的...  (本文共66页) 本文目录 | 阅读全文>>

《浙江科技学院学报》2009年03期
浙江科技学院学报

高压扭转法制备粉末块体超细晶材料

块体超细晶材料是指具有完全均匀分布的等轴晶组织,平均晶粒尺寸小于1μm,多数晶界为大角度取向的块体材料。人们在研究中发现,当金属材料的晶粒尺寸被细化至亚微米乃至纳米级别时,材料将表现出异乎寻常的物理和力学性能,如高强度和高耐磨性等,晶粒细化方法的研究也成为当前一个重要的热点领域[1-3]。近年来,一种新的大塑性变形法技术———高压扭转法(HPT)被广泛应用于固化粉末材料当中。同其他方法相比,通过高压扭转法制备的块体超细晶材料可以避免残余空隙和杂质的产生,而且高压扭转法可以在固化粉末的同时细化晶粒,通常可以达到纳米级,这也使应用微米级金属粉末生产块体纳米材料成为可能。同纳米级粉末相比,微米级粉末更容易合成、清洁和运输[4-7]。1高压扭转法基本原理高压扭转法原理如图1所示[8]。在室温或低于0.4 Tm温度的条件下,模具内的盘状试样被施以几个GPa的压力P,同时下模转动通过主动摩擦在其横截面上施加一扭矩,促使变形体产生轴向压缩和切...  (本文共4页) 阅读全文>>

南京理工大学
南京理工大学

复杂应力状态下超细晶材料的力学性能研究

超细晶金属材料具有高强度,但其低的拉伸塑性限制了其工业应用,这是由于超细晶材料的晶粒尺寸比较小,位错难以在晶粒内部累积产生加工硬化所致。不少研究者通过改变超细晶材料的微观结构使其重获加工硬化能力,也有不少学者从外部变形条件入手提高其拉伸塑性,目前已有的实验结果表明超细晶材料在低温和高应变速率下塑性有所提升,但应力状态对超细晶材料力学性能的影响仍缺乏相关的研究。本工作主要探讨应力状态对超细晶材料力学性能的影响,由于材料在颈缩产生后由单向应力状态变为多轴应力状态。通过研究超细晶材料在颈缩后的塑性变形能力,并通过进一步引入的缺口拉伸试验来分析应力状态对超细晶材料力学性能的影响。实验分别选取剧烈塑性变形法制备的超细晶铜、超细晶铝、超细晶钛和其同成分粗晶材料进行拉伸实验,在拉伸过程中配合使用三维光学应变测量系统(ARAMIS)得到超细晶材料和粗晶材料拉伸变形的全过程以及应变分布情况,同时有限元模拟给出颈缩区域和缺口区域的应力分布和应力三轴...  (本文共65页) 本文目录 | 阅读全文>>