等径角变形工业纯铁组织性能研究

论文摘要

等径角变形是一种能够获得大块超细晶材料的创新技术，运用该技术可以获得足够大尺寸的结构应用材料。本研究采用等径角变形(ECAP)成功地实现了室温下纯铁的ECAP(8道次)变形，获得了超细晶铁，研究了变形过程中的组织演变并对变形后力学性能进行了研究分析，同时研究了两种不同挤压方式(A、Bc)对组织和性能的影响。显微组织观察结果显示：随变形道次的增加纯铁晶粒尺寸呈现下降趋势，经过Bc方式4道次ECAP变形后，晶粒尺寸细化到0.4微米，继续变形晶粒出现了变化不大。在8道次Bc方式变形组织中还观察到了再结晶晶粒。拉伸测试实验显示：抗拉强度随变形道次的增加呈现上升趋势，A方式变形6道次强度达到最大值，Bc方式变形8道次强度达到最大值，最终趋于稳定；塑性方面延伸率在1道次变形后损失很大，而后以A方式变形时，一直处于下降的趋势，以Bc方式变形，延伸率在4道次有所恢复，最终也趋于稳定。Bc方式6道次变形后纯铁同时获得了高强度(σ_b=810MPa)和大延伸率(δ=15.1％)，等径角变形有效提高了纯铁的综合力学性能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 超细晶
• 1.3 剧烈塑性变形法（SPD）
• 1.3.1 高压扭转（HPT）
• 1.3.2 等径角变形（ECAP）
• 1.4 ECAP纯铁研究现状
• 1.5 课题的意义来源及创新性
• 1.5.1 课题意义
• 1.5.2 问题提出
• 1.5.3 课题创新性
• 1.6 课题主要研究内容和研究目标
• 1.6.1 研究内容
• 1.6.2 研究目标
• 1.6.3 拟解决的关键问题
• 1.7 本章小结
• 第2章 试验材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.2 实验技术路线与方案
• 2.3 主要试验设备
• 2.4 实验方法手段
• 2.4.1 ECAP变形
• 2.4.2 光学金相组织观察
• 2.4.3 透射电镜组织观察
• 2.4.4 显微硬度测试
• 2.4.5 力学拉伸测试
• 2.5 本章小结
• 第3章 组织观察与分析
• 3.1 组织演变分析
• 3.1.1 光学显微组织观察
• 3.1.2 透射显微组织观察
• 3.1.3 讨论与分析
• 3.2 ECAP过程中变形热分析
• 3.3 本章小结
• 第4章 力学性能测试与分析
• 4.1 ECAP挤压力分析
• 4.2 显微硬度分析
• 4.3 强度和塑性分析
• 4.3.1 抗拉强度变化趋势
• 4.3.2 延伸率变化趋势
• 4.4 讨论
• 4.5 本章小结
• 第5章 ECAP挤压方式比较
• 5.1 挤压路线研究
• C显微组织'>5.2 等径角变形（ECAP）路线 A和 B_C显微组织
• C挤压路线力学性能比较'>5.3 等径角变形（ECAP）路线 A和 B_C挤压路线力学性能比较
• C挤压路线显微组织与力学性能的关系'>5.4 等径角变形（ECAP）路线 A和 B_C挤压路线显微组织与力学性能的关系
• 5.5 本章小结
• 第6章 结论
• 致谢
• 参考文献