溫度對(duì)純銅等通道擠壓變形組織的影響

  近幾十年來,世界各國都積極研究獲得亞微米和納米級(jí)超細(xì)晶的方法,,強(qiáng)塑性變形技術(shù)是其中方法之一,,其主要包括:等通道轉(zhuǎn)角擠壓(ECAP)、反復(fù)側(cè)擠壓,、累計(jì)疊軋法等,。ECAP技術(shù)是在研究鋼的變形織構(gòu)和微觀組織時(shí),,為了獲得純剪切應(yīng)變而開發(fā)的工藝,,經(jīng)過近20年的發(fā)展,ECAP技術(shù)已逐步發(fā)展成為一種制備三維大尺寸的致密超細(xì)晶塊材料的有效方法,。在聚能裝藥與爆炸成形彈丸,,使用具有高密度、高聲速和高延展性的純銅,。超細(xì)晶,、納米晶的發(fā)展為提高純銅強(qiáng)韌性提供了一條切實(shí)可行的方向,由于超細(xì)晶純銅材料其優(yōu)良的綜合性能,,具有很高的應(yīng)用價(jià)值,。但是,溫度對(duì)純銅等通道擠壓的組織演變的研究還不多見,。升高溫度可以提高純銅的變形能力和流動(dòng)性,,減小擠壓力,提高擠壓效率,,降低生產(chǎn)成本,。因而,本文研究室溫,、160,、200、250℃下,,純銅ECAP多個(gè)擠壓道次后微觀組織的演變過程,,評(píng)價(jià)其晶粒細(xì)化效果。

  試驗(yàn)材料為Φ10mm的退火態(tài)工業(yè)純銅(99.7wt%)棒材,。所使用的ECAP模具內(nèi)角準(zhǔn)=90°,,外角Ψ=60°。在室溫進(jìn)行ECAP擠壓時(shí),,潤滑劑選用的是20﹟機(jī)油,,擠壓道次為2、4,、6,、8、10,、12,、14、16,;在高溫下進(jìn)行ECAP變形溫度為160,、200、250℃,,潤滑劑選用的是20﹟機(jī)油和石墨的混合物,。

  在室溫下ECAP,純銅退火態(tài)在剪切力的作用下裂化為細(xì)小的亞晶,;隨擠壓道次的增加,,亞晶繼續(xù)變形,形成大角度界面的等軸組織,,使晶粒逐漸細(xì)化,。隨著擠壓道次的增加,硬度值逐漸升高,,最后趨于飽和,。在ECAP過程中,從室溫到250℃,,隨著擠壓溫度的升高,,晶粒的尺寸明顯減小,晶粒細(xì)化效果更顯著,。