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《西安建筑科技大学》 2003年
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低碳钢的ECAP变形及组织细化机制研究

曹小芳  
【摘要】: 等径弯曲通道变形(Equal Channel Angular Pressing简称ECAP)是一种制备高性能材料的独特的加工方法,它是通过强烈的纯剪切变形,能成功的制备出块状的亚微晶材料。 本研究成功的实现了室温下Q235钢Bc方式的ECAP变形,其中多道次的ECAP变形累积等效真应变达到~9.2。通过透射电子显微镜研究了ECAP变形显微组织的演化规律和组织细化机制。主要结果如下: 1.在室温下应用ECAP变形成功的制备了Q235钢的亚微晶组织。 2.发现除变形温度外,变形方式也是ECAP变形中晶粒细化很重要的一个因素。Bc变形方式下,T面2道次就有近似的等轴胞出现,4道次出现了晶界很清楚的等轴晶,尺寸大小为0.25μm。L面4道次后也有等轴晶出现。而C方式到11道次,组织仍表现为显著的板条状特征,这就说明Bc方式更有利于在低碳钢中获得均匀等轴的细晶组织。 3.本文观察了Bc方式变形后,不同4个面的组织演化,它们分别是T面、L面、S面和R面,而且每个面组织形貌的变化不一样。S面和R面是首次观察,发现了与L面和T面不同的形貌,即S面以位错胞为主,R面在第2道次出现变形带交叉的现象,而且以后的道次也发现了相同的现象。这说明了多道次之间的交滑移不是晶粒细化的唯一机制,R面交叉变形带的出现和1道次中观察到的双滑移或多滑移,也是造成组织等轴化的另一个重要机制。 4.最初的挤压道次中,亚微米组织的铁素体晶粒主要由小角度晶界包围,它们是{110}111和{112}111族中多系共同作用的结果。随着道次的增加,大角度晶界的比例也跟着增加。它可能是由先前道次的小角度晶界转化来的,也可能是随着塑性变形的加剧,晶内的亚微晶发生旋转,这比晶内应变更能 适应大量的应变,这也是为了维持在晶界剪切的应变,因而形成了大角度晶 界。 5.高道次ECAP变形后形成的亚微晶组织,其环状选区衍射谱中{110}、{112}和 O}明显高于其它指数的环,一方面说明了这g移iHtE组织变形细化中的 关键作用,另一方面也说明了由ECAP g内部组织形成的亚微晶材料中晶粒 取向不是完全随机的,而是与变形的滑移面有密切的联系。
【学位授予单位】:西安建筑科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TG142

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