反复镦压工艺制备超细晶铜的组织与性能

介绍了反复镦压工艺的原理、路线及特点,并研究了纯铜反复镦压后的组织、硬度及拉伸性能。结果表明,反复镦压可在不改变试样形状和尺寸的情况下累积很大的应变。退火态纯铜经多道次镦压后晶粒明显细化。3道次镦压前,纯铜的平均显微硬度随应变的增加快速增加,随镦压次数的进一步增加,硬度上升的幅度下降。多道次镦压后纯铜的抗拉强度明显提高,从退火态的198.5 MPa提高到最高约488.8 MPa。镦压后纯铜的断后伸长率明显下降,但仍在15%以上,其断裂性质仍属韧性断裂。研究结果说明反复镦压是一种有应用前景的制备块体细晶材料的方法。

基于反复镦压技术制备超细晶纯铜的组织与性能研究

利用反复镦压技术制备了超细晶纯铜,研究了它的金相组织和力学性能。结果表明,反复镦压可累积较大应变,多道次反复镦压后纯铜的力学性能明显提高。当累积应变Σε=4.6时(CCDC=8),其力学性能、布氏硬度达到最大值,与退火态棒材相比,抗拉强度提高了130.3%,布氏硬度提高了201.5%。镦压试样退火后,其抗拉强度比退火态原材料提高36.6%,而断后伸长率基本保持不变。这表明多道次镦压退火制备的超细晶纯铜在断后伸长率基本保持不变的基础上,提高了材料抗拉强度。

摩擦对反复镦压工艺的影响

反复镦压被认为是一种有应用前景的制备块体超细晶材料的方法.文中借助有限单元法研究了摩擦因子对镦压试样等效应变大小及分布、速度场以及变形载荷的影响.研究结果表明,由于摩擦的存在,试样同一截面各点沿纵向的流动速度并不一致.镦压后试样内部的等效应变分布不均匀,除角部区域小范围内等效应变较高外,其它部分中心区域等效应变较高.随摩擦因子增大,试样的平均等效应变略有增加,但等效应变分布的均匀性明显下降.最大变形载荷随摩擦因子的增大而显著增加.因此,应采取适当的措施降低摩擦的影响.

反复镦压6013型铝合金的组织和性能

以6013型铝合金为试验对象,研究了反复镦压工艺制备细晶材料,消除合金各向异性的可行性。采用金相显微镜,透射电镜研究了6013型铝合金反复镦压对合金组织和性能的影响。结果表明:反复镦压使合金内部产生取向各异、彼此交错的变形带,有利于细化合金组织,经480℃,2 h的退火处理后,合金发生再结晶,合金晶粒等轴化,大小分布均匀,与未反复镦压合金组织相比,晶粒显著细化,减轻了组织各向异性;合金强度随镦压道次的增加,先降低后升高,对镦压后的合金进行T6处理(560℃,2 h+191℃,4 h),反复镦压3道次和12道次合金的硬度分别为1418.5和1503.5 MPa。研究表明:反复镦压工艺可以有效细化晶粒,消除组织各向异性,多道次镦压后,合金强度有所提高。

高宽比对纯铜试样反复镦压过程及其组织性能的影响

反复镦压可以在不改变试样形状和尺寸的情况下获得大变形。高宽比是影响反复镦压工艺的重要参数之一。本文采用有限元与实验验证相结合的方法研究了高宽比对纯铜试样镦压变形过程、微观组织及性能的影响。结果表明,镦压后的等效应变分布不均匀,高宽比越大,单道次镦压平均等效应变和等效应力都越高。1道次镦压后,晶粒被压扁,随高宽比增大,晶粒被压扁的程度越严重。3道次变形后形成了大量变形带,试样高宽比越大,变形带越窄。12道次镦压后,高宽比为2的试样晶粒更等轴、细小。镦压后纯铜的硬度明显提高,高宽比为2的试样镦压后硬度值更高。

复合SPD制备超细晶6061铝合金的组织及性能

采用反复镦压和等径角挤压相结合的复合挤压技术,在室温对退火态的6061铝合金进行4道次变形,获得等轴的超细晶铝合金。借助于透射电镜对变形过程的微观组织演变过程进行观察,提出了复合挤压过程中晶粒细化的过程。对不同实验状态的试样进行了硬度和拉伸实验,试样三个垂直面的硬度值增加了1倍,抗拉强度由165 MPa增加到402.7 MPa,但伸长率由26.8%下降到9.7%,复合挤压比等径角挤压对试样的力学性能影响更剧烈。

剧烈塑性变形制备高强度高导电纯铜的研究

研究了纯铜多道次反复镦压剧烈塑性变形后的组织、力学性能及导电性能。结果表明,通过反复镦压能在保持试样原始形状和尺寸的情况下在材料内部累积很大的应变,实现材料组织的超细化,退火纯铜经B路线15道次反复镦压变形后,晶粒细化至亚微米级。随镦压次数的增加,纯铜的硬度和抗拉强度明显提高,抗拉强度达到459.1MPa,伸长率明显下降,但仍在20%以上。纯铜的导电率随镦压次数的增加而下降,但15道次镦压后仍然保持在91.7%IACS,说明反复镦压剧烈塑性变形工艺可以制备出具有高强度和良好导电性的块体纯铜材料。

Microstructure and mechanical properties of AZ31-Mg_2Si in situ composite fabricated by repetitive upsetting

AZ31-4.6% Mg2Si （mass fraction） composite was prepared by conventional casting method. Repetitive upsetting （RU） was applied to severely deforming the as-cast composite at 400 ℃ for 1, 3, and 5 passes. Finite element analysis of the material flow indicates that deformation concentrates in the bottom region of the sample after 1 pass, and much more uniform deformation is obtained after 5 passes. During multi-pass RU process, both dendritic and Chinese script type Mg2Si phases are broken up into smaller particles owing to the shear stress forced by the matrix. With the increasing number of RU passes, finer grain size and more homogeneous distribution of Mg2Si particles are obtained along with significant enhancement in both strength and ductility. AZ31-4.6%Mg2Si composite exhibits tensile strength of 284 MPa and elongation of 9.8%after 5 RU passes at 400 ℃ compared with the initial 128 MPa and 5.4%of original AZ31-4.6%Mg2Si composite.