模压—冷轧复合处理对H65黄铜组织和性能的影响

论文摘要

模压形变法（CGP）是一种新的大塑性变形方法，它可以使板材在基本不改变试样断面形状的情况下获得超细晶组织。本论文采用平行CGP法和交叉CGP法形变H65黄铜，并在此研究基础上，为了进一步增大有效应变并改善试样经CGP形变后的表面质量，采用平行模压-冷轧以及交叉模压-冷轧两种复合方式处理两相合金H65黄铜，利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、显微硬度仪、万能电子拉伸机、X-射线衍射仪等测试手段来研究了H65黄铜经模压形变以及复合工艺处理后H65黄铜的微观组织和力学性能；并对经模压-冷轧复合处理后H65黄铜的热稳定性进行研究。对模压形变后H65黄铜的研究表明：平行CGP和交叉CGP均可以使H65黄铜的晶粒细化，平行模压和交叉模压形变分别可将黄铜晶粒尺寸由退火态的30.9μm细化到十道次后的13.1μm和12.8μm；随着模压形变道次的增加，孪晶的数目越来越多，组织的均匀性提高；模压形变使H65黄铜的力学性能提高；两种不同CGP的区别在于，交叉CGP可以使试样获得更好的晶粒细化效果、更好的组织均匀性以及更优的力学性能。H65黄铜无论是经过平行CGP-冷轧复合处理还是交叉CGP-冷轧复合处理，试样晶粒尺寸并没有进一步减小，但是试样内部的孪晶数量随着冷轧量的增大而显著增加，并且试样的组织均匀性提高。模压-冷轧复合处理变形可以使H65黄铜试样的硬度及强度得到进一步的提高，随着模压道次的增加及冷轧压下量的增加，试样的硬度、强度不断增加，而伸长率则不断降低。两种复合工艺的区别在于：交叉CGP-冷轧复合工艺比平行CGP-冷轧复合处理具有更多的孪晶、更好的组织均匀性以及更高的硬度和强度。H65黄铜经交叉CGP十道次-30%冷轧复合处理后，可使材料的显微硬度提高155%，屈服强度提高345%，抗拉强度提高72%。热稳定性的研究表明：经交叉CGP十道次-30%冷轧复合处理后H65黄铜在退火温度低于300℃时组织和性能基本保持不变；当退火温度高于300℃，随着退火温度的升高，晶粒开始变得粗大，力学性能也急剧下降。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 超细晶材料
• 1.1.1 超细晶材料的定义
• 1.1.2 超细晶材料的特性
• 1.1.3 超细晶材料的制备技术
• 1.2 超细晶材料的大塑性变形制备方法
• 1.2.1 等径角挤压法
• 1.2.2 高压扭转法
• 1.2.3 累积叠轧技术
• 1.2.4 反复折皱-压直法
• 1.2.5 复合塑性变形方法
• 1.3 模压形变法
• 1.3.1 模压形变法的工艺原理
• 1.3.2 模压形变法的研究现状
• 1.4 本课题研究目的、意义和主要研究内容
• 1.4.1 研究目的和意义
• 1.4.2 主要研究内容
• 第二章 试验方案与研究方法
• 2.1 试验材料
• 2.2 试验方案
• 2.2.1 试样预处理
• 2.2.2 模压形变过程
• 2.2.3 轧制过程
• 2.2.4 热稳定性研究过程
• 2.2.5 试验流程
• 2.3 试验方法
• 2.3.1 显微组织观察
• 2.3.2 晶粒尺寸的测定
• 2.3.3 力学性能测试
• 第三章 平行模压-冷轧复合处理对 H65 黄铜组织和性能的影响
• 3.1 平行模压对 H65 黄铜组织和性能的影响
• 3.1.1 平行模压 H65 黄铜的组织
• 3.1.2 平行模压 H65 黄铜后的组织均匀性
• 3.1.3 平行模压 H65 黄铜的力学性能
• 3.2 平行模压-冷轧复合处理对 H65 黄铜组织和性能的影响
• 3.2.1 平行模压-冷轧复合处理后 H65 黄铜的组织
• 3.2.2 平行模压-冷轧复合处理后 H65 黄铜的组织均匀性
• 3.3 本章小结
• 第四章 交叉模压-冷轧复合处理对 H65 黄铜组织和性能的影响
• 4.1 交叉模压对 H65 黄铜组织和性能的影响
• 4.1.1 交叉模压 H65 黄铜的组织
• 4.1.2 平行模压 H65 黄铜后的组织均匀性
• 4.1.3 交叉模压 H65 黄铜的力学性能
• 4.1.4 模压变形方式对 H65 黄铜组织和性能的影响的讨论
• 4.2 交叉模压-冷轧复合处理对 H65 黄铜组织和性能的影响
• 4.2.1 交叉模压-冷轧复合处理后 H65 黄铜的组织
• 4.2.2 交叉模压-冷轧复合处理后 H65 黄铜的组织均匀性
• 4.2.3 交叉模压-冷轧复合处理后 H65 黄铜的力学性能
• 4.3 不同模压形变-冷轧复合处理方式 H65 黄铜后试样的组织和性能的对比分 析
• 4.3.1 不同模压形变-冷轧复合处理方式对 H65 黄铜组织的影响
• 4.3.2 不同模压形变-冷轧复合处理方式对 H65 黄铜组织均匀性的影响
• 4.3.3 不同模压形变-冷轧复合处理方式对 H65 黄铜性能的影响
• 4.4 本章小结
• 第五章 模压形变-冷轧复合处理 H65 黄铜的热稳定性
• 5.1 退火温度对模压形变-冷轧复合处理的组织的影响
• 5.2 模压形变-冷轧复合处理 H65 黄铜的力学性能热稳定性
• 5.2.1 复合处理后 H65 黄铜经过不同退火处理后的硬度
• 5.2.2 复合处理后 H65 黄铜经过不同退火处理后的拉伸性能
• 5.3 热稳定性分析
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历
• 在读期间已发表论文