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等径角挤压工艺制备块体AlTiB合金超细晶材料的组织研究

农登  
【摘要】:AlTiB中间合金是一种高效的铝及铝合金晶粒细化剂,具有细化效果好,成本低和易控制等优点。但目前国内外在AlTiB的质量方面还存在着不足,如AlTiB中的化合物(TiAl_3,TiB_2),晶粒尺寸较大,使其所含化合物的形核潜能远远未发挥出来。 而等径角挤压变形(Equal Channel Angular Processing,简称ECAP)是20世纪90年代初制各块体超细晶材料的一种有效新工艺。ECAP法是通过使材料在等径通道拐角处受到大变形量的剪切变形,从而细化晶粒,获得亚微米级或纳米级的显微组织结构。 因此,采用ECAP法制备AlTiB合金块体超细晶材料,不仅可以细化AlTiB合金晶粒,而且可以大大提高AlTiB合金材料的晶粒细化性能和力学性能,从而拓宽AlTiB合金的应用范围。 本文在充分分析国际上ECAP变形方面现有研究成果的基础上,研究不同工艺参数对组织细化的影响,在此基础上计算了室温下AlTiB合金试样的变形抗力,设计制造试验用等径角挤压模具;随后利用自行设计的挤压模具,对AlTiB合金试样进行了室温下的变形试验,运用X射线衍射仪、金相显微镜和扫描电镜等先进的微观分析手段研究形变前后AlTiB合金微观结构的变化,探讨晶粒细化的一般过程,进一步系统研究了AlTiB合金在ECAP变形过程中的剪切特征、微观组织演变和性能特点;最后分析影响晶粒细化的因素,并对在ECAP变形路径Bc中AlTiB合金的细化机理进行了探讨。


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