在當今生產和人們生活中,鎖芯銅棒越來越成為不可替代的材料,起著舉足輕重的作用。與此同時,材料研究人員通過改進工藝或手段,控制材料內部的微觀組織,擴大材料的使用范圍,更好地提高其綜合性能。由于其優異的導熱性、可加工性、導電性、耐腐蝕性、力學性能等綜合物理,銅及其合金在電子、電力、儀表和軍工等領域得到了廣泛的應用。由于其優異的導熱性、可加工性、導電性、耐腐蝕性、機械性等綜合物理。晶粒組織越均勻細小,材料的強度就越大,不僅能使晶粒細小,而且還能使其某些物理性能與傳統金屬材料有所不同,但通過這些方法,只能達到微米級晶粒,要繼續使晶粒細小顯得畢竟困難。超細晶粒材料不僅具有良好的強度,而且其某些物理性能也與傳統金屬材料不同。
研究結果表明,主要有兩種方法可以得到具有超細晶組織的塊體材料,一種是由下而上的方法,即(bottom-up),先用機械或化學方法制作出細小的粉體,然后將粉體壓成整體;另一種是由上而下的方法,即(top-down),這種方法是直接將具有超細晶粒尺寸的材料加工成具有超細晶粒尺寸的材料,如大塑性變形(SPD)[2]方法。制作塊體超細晶體材料的技術有很多,主要有機械合金化法、大塑性變形法、電沉積法、等離子合成法等。SPD可以制作塊體超細晶體材料[3-4],這在高性能結構件制作中具有很大的潛力。現在SPD方法已成功應用于許多面心立方結構的金屬及其合金(奧氏體不銹鋼、鋁合金、銅合金)和密排六方金屬(鎂合金和鈦合金)等。而且SPD的研究主要集中在組織演化方面。
常見的SPD方法主要有以下幾種:等通道角度擠壓;高壓扭轉HPT;累積軋輥法ARB;反復彎曲壓直RCS等。
ECAP工藝基礎。
等通道角度擠壓工藝和機制。
樣品在等通道角度擠壓過程中,在兩個通道的交接處會發生劇烈的剪切變形。其產生的等效應變可以從圖1中計算出來。如圖所示,模具入口通道與出口通道之間的角度為φ,過渡的圓弧角度為φ。擠壓后的等效應變結果可以通過以下公式計算。
