等通道轉(zhuǎn)角擠壓(ECAP)是目前制備塊狀亞微晶和納米晶材料最為有效的方法之一。它是使試樣多次重復(fù)通過2個(gè)互成一定角度的等截面通道,以獲得劇烈塑性變形,使試樣晶粒細(xì)化,并提高材料強(qiáng)度和塑性的方法。
國(guó)外目前對(duì)工業(yè)純鈦ECAP變形都是通過升高擠壓溫度來實(shí)現(xiàn)的,但升高加工溫度將導(dǎo)致晶粒尺寸增大,使得組織細(xì)化和強(qiáng)化效率下降,與室溫變形相比必須進(jìn)行更多道次的變形才有可能達(dá)到相同的細(xì)化效果,但很難獲得納米組織,并且高溫變形對(duì)模具材料的要求更高。
西安建筑科技大學(xué)冶金工程學(xué)院的科研人員采用2通道夾角Φ=120°,外圓角Ψ=20°的模具,在室溫分別采用A方式(相鄰道次間試樣不旋轉(zhuǎn))、B方式(相鄰道次間,沿試樣長(zhǎng)度方向旋轉(zhuǎn)90°進(jìn)入下一道次)及C方式(相鄰道次間,沿試樣長(zhǎng)度方向旋轉(zhuǎn)180°進(jìn)入下一道次)成功實(shí)現(xiàn)工業(yè)純鈦2道次ECAP變形,觀測(cè)分析試樣顯微組織和力學(xué)性能。結(jié)果表明:1)工業(yè)純鈦在室溫經(jīng)不同方式2道次ECAP變形后,組織形貌取決于變形方式:A方式和B方式ECAP的變形組織主要為板條狀組織;C方式主要為塊狀組織。2)不同方式ECAP變形2道次后,皆可大幅度提高工業(yè)純鈦的斷裂強(qiáng)度、顯微硬度,同時(shí)保持足夠的延伸率,但變形方式對(duì)力學(xué)性能提高影響不大。3)采用B、C方式ECAP變形,皆可形成等軸胞狀結(jié)構(gòu)。B方式產(chǎn)生的胞狀組織主要由板條間相互交割而形成,而C方式塊狀組織則是由于以降低系統(tǒng)能量而由位錯(cuò)群集所形成。(曉紅)