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摘要等径角挤压法作为剧烈塑性变形的方法之一，可以有效细化晶粒，提高材料的力学性能。本文主要研究ECAP及随后的轧制变形对纯钨的微观组织和力学性能演化的影响，从而进一步分析微观组织和力学性能之间的关系。利用EBSD和TEM对ECAP及轧制变形后的纯钨显微组织进行观测和表征，得到了晶粒尺寸分布和晶界取向差分布的演化规律；对不同等效应变的纯钨进行显微硬度测试，建立了显微硬度与等效应变的关系曲线；利用阿基米德原理对工业纯钨的密度进行测试，从而计算获得了工业纯钨的孔隙率；最后初步解释工业纯钨晶粒细化后组织强韧化的原因。 25379
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关键词 等径角挤压 纯钨 微观组织 力学性能 密度
毕业论文设计说明书外文摘要
Title The study of microstructure of ultra-fine grained tungsten
Abstract
Equal Channel Angular Pressing, as one of the severe plastic deformation methods , can be used to refine grains effectively and improve the mechanical properties of materials. In this paper, the main studies were focused on the microstructural evolution and mechanical properties evolution of pure tungsten processed by ECAP and Rolling. Then the relationship between microstructure and mechanical properties was also studied. Electron back scattering microscopy and Transmission electron microscope were used to observe the microstructure of pure tungsten processed by ECAP and Rolling. The evolution law of grain size distributions and grain boundary misorientation distributions were gained. The microhardness tests were conducted on pure tungsten with different strain rates. The curve of microhardness changed with strain rate was established. The density of commercial pure tungsten was tested by Archimedes principle in order to calculate the poriness. Finally, the reason why ultra-fine pure tungsten has good properties was explained elementarily.
Keywords Equal Channel Angular Pressing; Pure tunsten; Microstructure; Mechanical properties; Density
目 次
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 纯钨性能改善研究现状 2
1.3 金属大变形工艺 2
1.4 课题研究的意义及内容 6
2 实验材料及方法 8
2.1 实验材料 8
2.2 实验路线及方案 8
2.3 实验相关设备 9
2.4 实验方法 9
3 组织观察与分析 11
3.1 EBSD组织观察 11
3.2 TEM分析 20
3.3 本章小结 22
4 力学性能测试与分析 24
4.1 显微硬度分析 24
4.2 本章小结 26
5 密度测试与分析 27
5.1 数据处理与分析 27
5.2 本章小结 28
结 论 29
致 谢 30
参考文献 31
1 绪论
1.1 研究背景
在如今社会，材料是一种重要的支柱性产业，和人类生存，社会发展，科技进步有着紧密的联系。随着现代科学的极速发展，材料已经成为国家基础设施建设、国防建设和航天航空的重要组成部分，材料的发展更是关乎着国家综合国力的高低。
随着人口的不断增加，人类对于资源的需求也在不断增加，不可再生资源已经面临枯竭，对于资源的合理分配与利用迫在眉睫。虽然对于新材料的研发是当前社会的发展趋势，但是金属材料在当前阶段依然是应用最广泛的材料。然而金属材料主要来源于矿产资源这不可再生资源，因此有效改善金属材料的性能对于金属材料领域来说是一个重大的挑战。在这一基础上，各种高强度新型材料和具有特殊功能的创新材料应运而生，然而在实际生产生活应用中，一部分高强度材料时常出现意料之外的脆性断裂，而且这一些脆性断裂大多数是在还未达到材料许用应力作用下产生的。所以高强度材料脆性断裂倾向性的增大限制了高强度材料的应用。因此，高强度材料要想更好的投入到实际的生产生活中去就必须满足拥有良好的塑性和韧性这个要求[1]。