45钢ecap变形及组织细化研究

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1、西安建筑科技大学硕士论文45钢ECAP变形及组织细化研究专业：材料加工工程硕士生：冯广海导师：王经涛教授杜忠泽副教授摘要与传统的细晶材料和粗晶材料相比具有亚微米尺度的超细晶(uFG)材料具有优良的机械性能。在目前通过强烈塑性变形制备超细晶材料的几种方法中，EcAP变形法已经证明是制各无残余孔隙块状超细晶材料的有效方法。ECAP变形是使试样通过横截面相等并成一定交角的两通道的模具中而产生强烈的塑性变形的一种变形方法。最近人们运用ECAP变形方法成功地使低碳钢及珠光体钢组织超细化，关于这方面的研究已引起了人们的广泛关注。本研究

2、成功地实现了500。C时45钢的c方式EcAP变形，等效真应变达～4。并运用光学显微镜(OM)、透射电子显微镜(1EM)及维氏显微硬度仪研究了EcAP变形后45钢中先共析铁素体及珠光体组织的演变特征。主要结果如下：(1)ECAP变形四道次后，片层状的珠光体组织演变为了超细的渗碳体颗粒均匀分布于亚微晶铁素体基体的组织。而先共析铁素体由原始的平均晶粒尺寸约为30“m演变为大角度晶界分离的、平均晶粒尺寸约为0-3岬的超细晶组织；(2)本实验ECAP变形中，先共析铁素体晶粒细化机制为：首先在其内部会形成具有薄片层界面(LBs)的板

3、条位错胞甚至亚晶组织；进一步变形时位错胞或亚晶可继续细化；再进一步变形时通过晶界滑移和晶粒旋转的方式可以获得具有大角度晶界分离的、等轴的超细晶组织；(3)本实验剪切变形条件下渗碳体具有很强的塑性变形能力；(4)珠光体领域中的渗碳体以哪种变形方式来协调强烈塑性变形是取决于渗碳体相在变形时所处的应力状态。而渗碳体的应力状态主要是与渗碳体的片层厚度和取向密切相关的，其中渗碳体的厚度起决定性作用；(5)本实验变形条件下，渗碳体出现了部分溶解的现象，这是由于强烈塑性变形而在渗碳体中引入大量的缺陷导致其处于高能不稳定状态从而促使了渗碳

4、体溶解。关键词：强烈塑性变形；等径弯曲通道变形；超细晶；钢；显微组织西安建筑科技大学硕士论文DevelopmentofDeformationStructuresinMediumCarbonSteel(0．45wt．％C)byEqualChannelAngularProcessingSpecialty：MaterialsProcessingPresentedby：FangOuanghalDirectedby：WangJingtaoDuZhongzeAbstractUltrafine—grained(UFG)materials

5、withsubmicrometer-ordergramsizeexhibitexcellentmechanicalpropertiescomparedwithconventionalfine—grainedmaterialsaSweLLascoarse-grainedmaterials。SeveralmethodshavebeeadevelopedtoobtahxUFGmaterialsthroughsevereplasticdeformation(SPD)．Amongthem，theequal-channelangula

6、rpressing(ECAP)techniquehasbeenprovedtobeaneffectivemethodforthefabricationofvariousbulkUFGmaterialswithoutresidualporosity．InperformingECAP，amaterialissubjectedtointenseplasticslrainingbypressingasamplerepeatedlythroughadiecontainingtwochannels，withequalcross-sec

7、tions，intersectingatanangle．F坷ualChannelangularProcessingofthemediunacarbonsteel(o．45wt．％c)Wassuccessfullycarriedoutat500。CwithrouteCinwhichthesampleisrotated180。alongitslongitudinalaxisinthisstudy,obtainingatotalequivalenttrueStl．ain--4．Themicrostructureevolution

8、offerriteandpearliteinECAPWasinvestigatedbymeansofopticalmicroscopy(OM)andtransmissionelectronmicroscopy(TEM)．Themainresultsareasthefollowing：(1)Themicm