1、 LAN ZHOU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 毕业设计(论文) ECAP 循环塑性变形纯铜的温升效应 学生姓名 胡杰 学 号 08050342 专业班级 材料成型及控制工程（3）班 指导教师 丁雨田教授 学 院 材料科学与工程学院 答辩日期 2012 年 6 月 11 日 兰州理工大学毕业设计（论文） I 摘要 材料的微观组织对其宏观性能具有重要的影响，与普通的粗晶材料相比，纳米 和超细晶材料因其独特的微观组织结构而表现出优良的物理、化学及力学性能，材 料晶粒平均尺寸越小其屈服强度、疲劳强度、耐腐蚀性、冲击韧性、塑性和硬度就 越高，即细化晶粒是提高材料综合性能最有效的途
2、径之一，材料潜在的优良性能可 以通过细化晶粒的方法体现出来，因此，寻求能有效细化晶粒的工艺对开发新材料 和改善传统材料性能具有重要的意义。 在众多晶粒细化方法中， 剧烈塑性变形(SPD) 方法作为一种以组织控制为目的的塑性加工方法可直接获得亚微晶和纳米晶组织， 而等通道角挤压(ECAP)工艺是目前制备高性能块状超细晶材料最有效的剧烈塑性 变形方法。 ECAP 工艺的机理是让挤压件产生近似理想的纯剪切塑性变形，累积足 够应变使挤压件的晶粒得到细化，它是一个多因素耦合作用下宏观变形和微观组织 演变交互影响的复杂成形过程。 本课题用DEFORM3D 软件对纯铜的多路径多道次ECAP挤压过程进行数值
3、模拟，着重研究 ECAP 挤压过程纯铜的温升效应以及温度等因素作用下微观组织的 演变规律，模拟得到试样变形时的金属流动方式、各场量的大小及分布规律，工艺 参数对挤压结果的影响等，以期得出 ECAP 制备超细晶铜的最佳工艺方案和变形参 数，使该方法能广泛地应用于实际。 关键字关键字：纯铜；超细晶；ECAP；有限元模拟；温升效应；微观组织演变 兰州理工大学毕业设计（论文） II Abstract Keywords: Pure Copper；Equal Channel Angular Processing microstructure; Deformation behavior;Microstruc
4、ture evolution; Finite element simulation 兰州理工大学毕业设计（论文） III 第一章第一章 绪论绪论 1.1 引言引言 诺贝尔奖获得者 Feyneman在上世纪六十年代曾预言：“如果我们对物体微小规 模上的排列加以某种控制的话，我们就能使物体得到大量的异乎寻常的特性，就会 看到材料性能产生丰富的变化”，他所说的这种材料就是超细晶材料。随着科技发 展的日新月异，超细晶材料的制备技术经历了从无到有的发展之路，已初具规模并 表现出了它独特的价值和市场应用前景，各行各业如国防、电子、航空、化工、医 药、冶金等领域对具有高强度、高比强度和高疲劳寿命的超细晶材料表现出了前所 未有的需求，同时推动了各国间开发高质量材料的竞争，纵观世界各国，对超细晶 材料的研究包括四个方面：即制备技术、微观结构、宏观物性和应用，以上四者中， 材料制备技术成为关键，因为超细晶材料的微观结构、宏观性能和应用范围取决于 材料的制备工艺和过程控制，因此寻求可有效细化晶粒的可控制备工艺
