中间退火对等径角变形纯铜性能影响
毕业论文关键词 等径角挤压 中间退火 纯铜 超细晶材料
Title Effect of intermediate annealing of pure copper during equal channel angular pressing
Abstract Now due to the outstanding performance of UFG in the chemical, physical and mechanical fields, etc., people have new expectations of ultrafine grain copper. Some studies show that a maximum hardness can be obtained for a mental specimen subjected to eight passes, which will not continue deforming. At this moment, the strength of the material is saturated, but an appropriate intermediate annealing with low temperature and short time during cyclic ECAP can be beneficial to the copper properties and microstructures. This paper is intended to study the effect of performance of copper for adding the appropriate intermediate annealing during the ECAP. This paper tried to figure out the difference of properties and microstructures of cooper with the intermediate annealing or not during cyclic ECAP by static tensile tests, fracture morphology and the EBSD. The result shows that for only four ECAP passes, adding intermediate annealing will make no difference to the strength of pure copper, and it do have some negative impact to its toughness.
Keywords equal channel angular pressing intermediate annealing pure copper
目次
1绪论.1
1.1引言.1
1.2超细晶材料的概述与制备.1
1.3中间退火简介.5
1.4本课题的研究目的及意义.5
1.5本课题的研究内容.6
2实验材料和方法.7
2.1实验方案流程图.7
2.2实验仪器和实验材料的选择.7
2.3试样的制备与主要实验方法.8
3实验结果及分析11
3.1静态拉伸性能11
3.2拉伸断口形貌分析13
3.3EBSD分析17
结论.20
致谢.21
参考文献22
1 绪论 1.1 引言 随着人类社会经济的进步与科学技术的高速发展，无论是人类的日常生活还是高精尖科研，对材料各项性能的要求都日益增高。所以高效，环保，节能的材料加工技术就成为了当今制造业面临的最主要的问题之一。 到目前为止，通过调整某一种材料内部的微观组织和其自身的结构是业内常用的提高材料的各项强度的技术方法[1]。这些强化材料性能的技术的原理都是向材料内部引入各种类型的缺陷从而位错运动变得极其困难，从内部结构阻止材料的塑形变形，由此原理提高材料的强度。 众所周知，晶粒尺寸的改变，无论从大到小还是由小变大，都会对材料的各类性能带来巨大的改变。通过Hall-Petch关系可推得以下结论：某种材料的晶粒越细，它的屈服强度也就越大，通俗的说，其屈服强度越好也就代表硬度越高。但是与之相对应地，晶粒较大的材料，其塑性较好，韧性较高。当对某种材料晶粒进行破碎处理，使之尺寸进入亚微米级乃至纳米级时，由于其极细的晶粒，会使大批原子出现在组织架构中的小角度晶界上或者亚稳态晶界上，从而帮助该材料体现出一连串的十分优秀的特性。而这种具备优异综合特性的材料，便是超细晶材料（UFG）。 最近几年来，超细晶材料因为其在各方面所表现出的优良的化学、物理及力学性能 [2-5]，引起了各路学者和研究者极大的兴趣。而等径角变形（ECAP）作为一种制备超细晶材料的技术，已经成为材料科学的重要课题之一。 1.2 超细晶材料的概述与制备方法 1.2.1 超细晶材料的概述 20 世纪 80 年代初，德国材料学家 Gleiter 第一次把晶粒尺寸范围在 100nm-1μ m 的“超细晶材料”这一概念带到了世人面前 [6]。由于组成超细晶材料的晶粒极细，而这些极细晶粒的晶界占总体积的体积比又非常大，此时材料的各项特性不仅仅由它本身晶格组织结构来决定，它还会受到其晶界界面的结构特征影响，因此，这些超细晶材料才会具有很多其他普通的多晶材料所不能达到的良好的性能。不过在材料历史的长河中，在较长的一段时期内，学者们对超细晶材料的研究相对还是比较少。 大约1990 年Valiev 等人[7]发现了另外一个有效制取超细晶材料的方法——通过剧烈塑性变形(SPD)，至此开始，材料领域内科学家与研究者们才逐渐对超细晶材料伸出了友谊之手并入手了对它的各方面的探索。