軋制工業(yè)純鋁晶粒細化及力學性能研究.pdf

1、超細晶(晶粒尺寸0.1～1μm)材料相對于傳統(tǒng)粗晶材料具有優(yōu)異的物理、力學性能，是材料領域的研究熱點之一，具有很好的應用前景。軋制作為大塑性變形技術的一種，具有較強的細化晶粒的能力。本文對超細晶材料、大塑性變形技術、軋制方法進行了介紹，并對軋制方法制備超細晶純鋁做了較為細致的研究。利用會相顯微鏡、掃描電鏡、透射電鏡、室溫拉伸實驗和顯微硬度實驗等分析測試手段，對大塑性變形軋制后獲得的超細晶純鋁的力學性能和微觀結構進行了研究。分析了不同變形

2、量和不同軋制方向條件下制備的純鋁試樣的力學性能的差異，同時對軋制后純鋁試樣進行了退火研究，分析了變形量、退火溫度和退火時間對材料力學性能的影響，觀察和分析了超細晶純鋁退火強化現(xiàn)象，研究了其最佳工藝參數(shù)，從而初步判斷超細晶純鋁退火強化的本質(zhì)。研究結果表明:
　　1.不同的軋制變形量下得到的純鋁試樣的晶粒尺寸不同，隨著變形量的增大，晶粒不斷細化。3mm軋制試樣的晶粒尺寸約為900nm，1mm軋制試樣的晶粒尺寸約為500nm。
　

3、　2.對1mm軋制試樣進行了150℃，30min退火處理，發(fā)現(xiàn)退火后純鋁試樣的屈服強度比退火前有顯著提高，而延伸率下降，出現(xiàn)退火強化現(xiàn)象。從軋制變形量，退火時間和退火溫度三個方面考察純鋁試樣退火強化的最佳工藝參數(shù)，研究發(fā)現(xiàn):1）隨著軋制變形量的減小，強化程度逐漸減小，1mm軋制試樣較3mm軋制試樣退火強化效果明顯;2）對1mm軋制試樣在150℃下退火5min至120min，試樣由退火(5min-60min)強化向退火(60min-120

4、min)軟化轉變，在此溫度下最優(yōu)退火時間為退火30min;3）對1mm軋制試樣在150℃至250℃之間退火30min，試樣由退火強化(150℃)向退火軟化(250℃)轉變，在此退火時間下，最優(yōu)退火溫度為150℃。
　　3.相同的變形量而不同軋制方向下制備出的3mm雙向軋制試樣與3mm軋制試樣力學性能存在差異，后者的強度更高。
　　4.對3mm雙向軋制試樣在150℃和200℃分別進行5min至120min之間的退火處理，發(fā)現(xiàn)試