室溫ECAP及ECAP+CR制備的超細晶純鈦組織與性能研究.pdf

1、等徑彎曲通道變形（Equal Channel Angular Pressing，簡稱ECAP）技術是制備超細晶材料的有效手段之一，它是通過劇烈塑性變形達到細化晶粒和提高材料力學性能的目的。本文利用小角度通道夾角模具在室溫成功實現(xiàn)純鈦ECAP變形，并結合傳統(tǒng)的冷軋（Cold Rolling，CR）變形方式獲得不同狀態(tài)的超細晶試樣。采用光學顯微鏡（OM）、透射電鏡（TEM）、顯微硬度計及拉伸實驗機對純鈦ECAP和ECAP+CR變形試樣的組織

2、變化及力學性能進行系統(tǒng)研究。主要研究內容與結論如下：
　　純鈦經通道夾角為90°模具以Bc方式實現(xiàn)室溫ECAP變形時，初期組織中位錯密度激增，并形成大量的板條組織，同時存在少量協(xié)調變形的孿晶。隨著變形的繼續(xù)，位錯向位錯胞壁移動，并在胞壁處塞積、整合、湮滅，胞壁逐漸“多邊形化”，形成具有小角度晶界的亞晶晶粒。在ECAP變形后期，位錯密度降低，部分亞晶發(fā)生轉動，小角度晶界不斷向大角度晶界轉變，從而獲得平均晶粒尺寸約為160nm的等軸狀

3、超細晶組織。力學性能測試表明，純鈦的抗拉強度由284 MPa提升至599 MPa（提升幅度為111％），硬度由1040 MPa提升至1792 MPa；且超細晶純鈦仍保持良好的塑性，延伸率為17%。
　　單道次室溫ECAP+CR變形的組織大部分仍為變形組織，但也出現(xiàn)了大量極小的等軸晶粒組織，這種混合組織使純鈦材的強度和延伸率同時增加。所獲超細晶純鈦的退火實驗表明，低于400℃退火時，發(fā)生回復，晶界逐漸清晰明亮，位錯密度降低；退火溫度