高壓扭轉(zhuǎn)工藝制備高性能銅基合金及其組織性能研究.pdf

1、材料無論是對人類的生活還是發(fā)展都具有舉足輕重的作用。銅基合金是人類使用較早的材料,在當(dāng)今高速發(fā)展的社會仍然占據(jù)著重要地位,其廣泛應(yīng)用于電力、汽車、國防、家電和通訊等領(lǐng)域,是不可或缺的材料。
　　采用DEFORM-3D有限元數(shù)值模擬軟件對粉末材料限制型高壓扭轉(zhuǎn)成形進(jìn)行數(shù)值模擬。主要研究不同工藝參數(shù)對粉末材料限制型高壓扭轉(zhuǎn)成形等效應(yīng)變的影響。結(jié)果表明:摩擦因子較小時,對坯料等效應(yīng)變的影響較小;當(dāng)摩擦因子增大到一定值時,坯料等效應(yīng)變顯著

2、增大。增加壓力,等效應(yīng)變增加,但增加幅度逐漸減小。增加扭轉(zhuǎn)圈數(shù),等效應(yīng)變也逐漸增加,但增加幅度有所減緩,同時等效應(yīng)變分布更加均勻。隨理論完全致密高度的增加,坯料的等效應(yīng)變逐漸減小。
　　使用限制型高壓扭轉(zhuǎn)模具進(jìn)行高壓扭轉(zhuǎn)實驗。通過單因素控制法實驗研究了成形壓力、扭轉(zhuǎn)圈數(shù)、理論完全致密高度和溫度等關(guān)鍵成形因素對銅鋁復(fù)合粉末高壓扭轉(zhuǎn)成形的影響,獲得并分析了關(guān)鍵成形因素對銅鋁材料顯微組織、相對密度和顯微硬度的影響規(guī)律。實驗結(jié)果表明,成形

3、壓力、扭轉(zhuǎn)圈數(shù)和溫度對銅鋁材料高壓扭轉(zhuǎn)法成形的影響規(guī)律基本一致。增加成形壓力、增加扭轉(zhuǎn)圈數(shù)、提高一定程度的溫度能降低孔隙率、細(xì)化組織、促進(jìn)銅鋁兩組織相互滲透融合,同時提高試樣的性能。理論完全致密高度的影響則剛好相反。顯微硬度變化趨勢與DEFORM-3D有限元數(shù)值模擬的等效應(yīng)變變化趨勢具有一定的相似性,DEFORM-3D有限元數(shù)值模擬具有一定的參考價值。
　　選取兩個高壓扭轉(zhuǎn)試樣進(jìn)行拉伸實驗并對拉伸斷口形貌進(jìn)行掃描電鏡觀察,研究高壓