金属材料晶粒细化与强韧化机制

         
 
 
    采用等通道转角挤压(ECAP)技术制备了单晶体、双晶体、铝合金、纯铜、铜铝与铜锌合金及不锈
钢等材料,研究了ECAP剪切塑性变形基本原理、晶粒细化与强韧化机制等方面的内容,主要取得如下研
究结果:
  经过对ECAP剪切过程的分析,提出了新的剪切变形机制:即剪切不是完全发生在ECAP对角面上,在
    与ECAP对角面垂直的剪切面的剪切也起重要作用。利用单晶体剪切塑性变形易于跟踪的特点,选取
    了三个特殊取向的铝单晶体证实了该剪切机制的合理性。
  发现经过ECAP挤压后的铜单晶体中也能出现变形孪生行为,通过对铜单晶体的取向设计和新剪切机
    制的理解,提出了铜单晶体孪生行为的晶体取向效应。
  在对ECAP剪切变形机制理解的基础上,通过晶体取向设计使铝单晶体的孪生系与ECAP最大剪切应力
    方向一致,在室温低应变速率下使铝单晶体发生微孪生与层错行为,这一结果加深了人们对FCC晶
    体传统孪生机制的认识。
  通过对ECAP剪切变形与晶粒细化的认识,为进一步制备不同体系超细晶材料和研究其强韧化机制奠
    定了基础。采用了不同铝含量的铜铝合金材料进行ECAP挤压变形,发现经过ECAP挤压后其拉伸强度
    和均匀延伸率同时增加。
    上述研究结果在Phys. Rev. Lett.、Acta Mater.、Appl. Phys. Lett.、Scripta Mater.、Philos. Mag. (Lett.)
SCI刊物上发表/录用SCI论文30余篇。