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适度的品粒细化,是提高材料使用性能和加工成形性能的有效手段。等通道转角挤压技术(Equal Channel Angular Pressing,简称ECAP),是一种通过简单的剪切原理使材料产生强烈的塑性变形,从而实现制备超细晶块体或棒体材料的有效方法。板材连续剪切变形技术(Continuous ConfinedStrip Shearing,简称C2S2)足在ECAP技术的基础上发展起来的一种新的专门用于制备细晶板材的方法。 研究中,首先对C2S2试验装置进行了改进设计。根据C2S2试验剪切变形的实际,在有摩擦的情况下,建立了试样处于模具转角处的宏观力学模型。利用所建的宏观模型,确定了变形力的计算方法,校核了改进设计后的试验装置强度。另外,借助于MAFAP-2D软件,对剪切变形过程巾摩擦因子、模具转角ψ等因素对试验过程的影响进行了模拟与分析。这些工作为后工序中试样的顺利制备,提供了有力的工艺保障和理论指导。 试验中,选取了2mm厚的1050A铝板、T2紫铜板材为研究材料,并对试样分别进行了6或9道次的C2S2变形加工处理。通过对加工后试样进行实验室金相分析观察,总结了试样Y平面微观组织的演化规律及细化效果:1050A铝板材经过5道次的C2S2变形后品粒由原始的12.4μm细化到5.5μm,并且晶粒均匀;580℃×40min退火的T2紫铜经过6道次的C2S2变形后晶粒尺寸由退火态的54.3μm细化到13.8μm,有明显的方向性。 力学性能测定实验表明:轧制态的1050A铝板材经5道次的C2S2变形后,其抗拉强度由240MPa提高到360MPa,维氏硬度由原来的52.5提高到95.3;580℃×40min退火态的T2紫铜板材,经6道次的C2S2变形后,其抗拉强度由210MPa提高到330MPa,维氏硬度由原来的63.4提高到130;3~4道次后,力学性能提高的幅度很小。