大塑性變形工業(yè)純鋁退火強化效應(yīng)的研究.pdf

1、純度為99.7％的工業(yè)純鋁材料，通過大塑性冷軋變形方式獲得超細(xì)晶粒(約362nm)，經(jīng)爐內(nèi)低溫退火后，沒有立即出現(xiàn)傳統(tǒng)的退火致軟化現(xiàn)象，材料的屈服強度和抗拉強度反而是增加的，而且延伸率下降，即退火致強化現(xiàn)象。
　　為了研究超細(xì)晶材料退火致強化現(xiàn)象的本質(zhì)及是否存在退火致強化臨界點，本文從變形量退火溫度和退火時間三個不同的變量來分別研究。結(jié)果表明：1.等效冷軋變形量為4.3的試樣的退火致強化現(xiàn)象明顯，隨著應(yīng)變量的減小，強化程度逐漸減小

2、至強化現(xiàn)象不明顯。2.隨著退火時間的增加或退火溫度的升高，材料都表現(xiàn)出從退火致強化向退火致軟化轉(zhuǎn)變。通過TEM微觀結(jié)構(gòu)觀察發(fā)現(xiàn)，材料退火致強化與材料內(nèi)部位錯密度有密切關(guān)系，低溫短時退火后，可動位錯迅速泯滅于作為位錯阱的高角度晶界，可動位錯密度明顯減少，則再次發(fā)生塑性變形時，需要更大的應(yīng)力驅(qū)動新的位錯源產(chǎn)生可動位錯，故產(chǎn)生退火致強化現(xiàn)象，而晶內(nèi)作為可承載應(yīng)變的位錯密度減低是材料延伸率減低的主要原因。
　　通過電脈沖退火處理，可進一步

3、增強材料退火致強化效應(yīng)。在50HZ低脈沖電流作用極短時間（5s-5 min）后，冷軋純鋁就出現(xiàn)強化效應(yīng)，其中最佳的處理時間為2min，其強化程度比爐內(nèi)最優(yōu)退火處理（150℃30 min）要好很多。通過TEM微觀結(jié)構(gòu)對比觀察，發(fā)現(xiàn)電脈沖退火處理比爐內(nèi)退火處理致強化效應(yīng)更好的原因是：（1）更有效的回復(fù)過程，即更低的位錯密度促使更強的有限位錯源強化，（2）更小的晶粒粗化效應(yīng)導(dǎo)致晶界強化作用削弱更小。通過多次循環(huán)應(yīng)力松弛試驗計算材料的激活體積發(fā)