【摘 要】
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等通道角挤压工艺(Equal Channel Angular Pressing,简称ECAP),是一种能够制备大尺寸超细晶材料的大塑性变形工艺。本文将这种技术与传统的连续挤压技术(Conform)结合起来,以连续的方式对Al-5Ti-0.2C进行多道次的挤压。并采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)对变形后的材料进行了显微组织的观察,以及显微硬度仪、摩擦磨损试验机检测
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等通道角挤压工艺(Equal Channel Angular Pressing,简称ECAP),是一种能够制备大尺寸超细晶材料的大塑性变形工艺。本文将这种技术与传统的连续挤压技术(Conform)结合起来,以连续的方式对Al-5Ti-0.2C进行多道次的挤压。并采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)对变形后的材料进行了显微组织的观察,以及显微硬度仪、摩擦磨损试验机检测其力学性能。研究在Conform-ECAP挤压过程中,Al-5Ti-0.2力学性能的变化,基体组织的演变,晶粒的细化机理,并研究了合金中Al3Ti和TiC两种第二相粒子的演化过程。实验发现,Conform-ECAP可以有效提高Al-5Ti-0.2C合金材料的力学性能。Al-5Ti-0.2C合金在变形1道次后硬度明显提高,之后随着挤压道次的增加,硬度增加的趋势变得缓慢;合金的耐磨性在挤压后也得到了提高。在经过Conform-ECAP挤压4道次之后,Al-5Ti-0.2C合金基体晶粒由原始铸态的35 μm减小到0.8~1.5 μm。形变诱导是Al-5Ti-0.2C材料在Conform-ECAP工艺过程中最主要的晶粒细化机制。Al-5Ti-0.2C合金在Conform-ECAP挤压的开始阶段,组织中的位错不断产生,小角度晶界含量快速升高;随着ECAP道次的增加,小角度晶界逐渐转变为大角度晶界,形成新的晶粒,引起晶粒细化。Conform-ECAP过程中,Al3Ti在形变量急剧增加的情况下,大量位错产生导致裂纹的生成,随着挤压的不断进行,裂纹不断扩展生长,引起Al3Ti的破碎,细化。Conform-ECAP过程中,TiC颗粒在Al基体中的分布变得略微均匀了一些,尺寸形貌变化不明显,但对Al基体连续细化和Al3Ti粒子破碎起积极作用。
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