论文部分内容阅读
铜拥有很多优良的特性,如电阻小,易导电,在常温下性能稳定不易发生化学反应,熔点低,易重新冶炼,易回收利用耐腐蚀,塑性好,延展性好等,具有良好的力学性能。因此在工业上具有很重要的作用,而强度与塑性又决定了纯铜的性能,而晶粒尺寸对强度和塑性又有着重要的影响。因此研究晶粒尺寸对力学性能的变化有着重要的意义。本文通过不同工艺的退火实验,研究了退火再结晶过程中显微组织、晶粒尺寸分布、晶粒取向差分布、样品织构的演变规律,与再结晶动力学的JMAK方程。并对控制再结晶过程得到的不同晶粒尺寸的拉伸样品改变变形速率进行力学性能测试,研究了应变速率与晶粒尺寸这两个因素对纯铜拉伸性能的影响。并探究了晶粒尺寸改变以后,应变速率敏感指数的变化情况。再对拉伸样品的微观组织进行检测,得到了未变形区,均匀变形区和颈缩区的显微组织分布,晶粒取向差分布和样品织构的演变规律。在同一个退火温度中,在退火初期,样品的微观结构表现为等轴晶粒与变形晶粒并存,随着退火时间的增加变形晶粒开始慢慢发生再结晶,直到完全再结晶。小角度晶界慢慢被新形成的大角度晶界所取代。晶粒内部冷变形阶段产生的剪切织构织构逐渐消失,被等轴晶粒所取代,形成最稳定的立方织构。通过JAMK的硬度模型,算出再结晶激活能的数值Q=91.8KJ/mol。对晶粒尺寸分别为500nm,3μm,6μm,12μm,90μm的纯铜提高变形速率以后,屈服强度和抗拉强度和屈强比都相应的发生增大。均匀延伸率先是迅速增加,到12μm时发生饱和。随着晶粒尺寸的增加,应变速率敏感指数m降低,当晶粒尺寸为500nm时,m值为最大值0.023。通过拉伸变形过程,未变形区的等轴晶随着拉伸的变形,晶界发生弯曲。随着等轴晶慢慢变成伸长晶这一过程,晶粒内部的小角度晶界数量迅速增大。而且粗晶变形以后的组织中拥有更多的小角度晶界。原始的退火织构在变形后逐渐向丝织构发生转化。