低碳钢的ecap变形及组织细化机制研究

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1、低碳钢的ECAP变形及组织细化机制研究摘要等径弯曲通道变形(EqualChannelAngularPressing简称ECAP)是一种制备商眭能祷辩的独特的加工方法，它是通过强烈的纯剪切变形，能成功的制备出块状的亚微晶材料。本研究成功的实现了室温下@235钢8c方式豹ECAP变形，其中多道次的ECAP变形累积等效真应变达到～9．2。通过透射电子显微镜研究了ECAP变形显微组织的演化规律和组织细化机制。主要结果如下：1．在室温下应用ECAP变形成功的制备了Q235钢的亚微晶组织。2．发现除变形温度

2、外，变形方式也是ECAP变形中晶粒细化很重要的一个因素，Bc变形方式下，T面2道次就有近似的等轴胞出现，4道次出现了晶界很清楚的等轴晶，尺寸大小为O．25um。L面4道次后也有等轴晶出现。而c方式到ll道次，组织仍表现为显著的板条状特征．这就说明Bc方式更有利于在低碳钢中获得均匀等轴的细晶组织。3．本文观察了Bc方式变形后，不同4个面的组织演化，它们分别是T面、L面、S面和R面，而且feq"面组织形貌的变化不一样。S面和R面是首次观察．发现了与L面和T面不同的形貌，即S面以位错胞为主，R面在第2

3、道次出现变形带交叉的现象，而且以后的道次也发现了相同的现象。这说明了多道次之间约交滑移不是晶粒细化的唯～机制，R面交叉变形带的出现和1道次中观察到的双滑移或多滑移，也是造成组织等轴化的另一个重要机制。4．最初的挤压道次中，亚微米组织的铁素体晶粒主要由小角度晶界包围，它们是{llO)<11l>和{112}族中多系共同作用的结果。随着道次的增加．大角度晶界的比例也跟着增加。它可能是由先前道次的小角度晶界转化来的，也可能是随着塑性变形的加剧，晶内的亚微晶发生旋转，这比晶内应变更能程授授工教教

4、工加芳涛成料小经西材曹王赵业生师士专硕导适应大量的应变，这也是为了维持在晶界剪切的应变，因而形成了大角度晶界。5．高道次ECAP变形后形成的亚微晶组织，其环状选区衍射谱中{110】、{112}和{123)明显高于其它指数的环，一方面说明了这些滑移面在组织变形细化中的关键作用，另一方面也说明了由ECAP破碎内部组织形成的亚微晶材料中晶粒取向不是完全随机的，而是与变形的滑移面有密切的联系。关键词：低碳钢等径弯曲通道变形亚微晶材料强烈塑性变形滑移系也AninvesfigationofGrainRefi

5、nementmechanismofLow-carbonSteelbyEqualChannelAngularProcessingSpecialty：MaterialProcessingPresentedby：CaoXiaoFangDirectedby：WangJingTaoChaoxichengAbstractE删ChannelAngularPressing(ECAP)isaprocessingprocedureinwhichamaterialissubjectedtointenseplastic

6、smdn啦butwithouttheintroductionofawchangeinthecross-sectionaldimemionsofthesample．Itisadeformationrouteofservepureshear．ECAPissuccessfullyappliedintheproductionofSubmicrometexGrainMaterials(SGM)．ECAPoflowcarbonsteel(O．15wt％c)wassuccessfullycarriedouti

7、nthisstudy．Anequivalenttruestrainof～9．2isobtainedafter8passesofECAPinthisstudy．ThemicmstructureevolutioninECAPwasinvestigatedbym最ulsoftransmissionelectronmicroscope．Theresultsshowthat：1．Thegrinsizesoflowcarbonsteel(O．15we／oC)Vw／ISreducedtothesubmicro

8、meterrangebyusingECAPatloomtemperature．2，Processingmuteisaveryimportantfactof蛐refinementinECAPbesidestemperature．Anear-equiaxedcellmicrostmetureachievedaftertWOpassesinplaneT．EquiaxedgrainwithclarityboundariesandaveragegramsizeofO．25umformedafterfour