第十三届全国青年表面工程学术会议

234 / 2021-04-12 20:40:06

不同应变路径的滚压加工对纳米梯度结构的微观结构和抗磨性能影响研究

滚压加工，应变路径，EBSD，纳米压痕，摩擦磨损

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滚压加工作为表面强化技术，能够在材料表面制备出一定深度具有梯度纳米晶结构使材料的使役性能提升。但是在制备过程中表面形成硬化层，影响了加工影响层深度。因此通过引入具有激发包申格效应的应变路径，软化材料表面硬化层，促进加工影响层深度的增长，从而提升材料的力学性能与使役性能。选用T2纯铜作为研究材料，探究不同应变路径下，包申格效应对材料滚压加工形成的梯度纳米结构的影响。引入具有包申格效应的随动硬化本构模型作为工件的材料属性，进行单向滚压与往复滚压不同应变路径的仿真模拟，通过等效塑性应变表现不同应变路径下加工影响层的区别。对滚压加工下不同应变路径的T2纯铜试样进行性能及微观组织表征，确定单向滚压试样与往复滚压试样在不同加工影响层深度的硬度区别，通过金相图等获得试样的加工影响层微观组织变化，根据几何位错密度图分析了包申格效应对往复滚压试样加工影响层的作用机理。对滚压加工下不同应变路径的试样进行磨损性能测试，开展原始试样、单向滚压试样与往复滚压试样在不同时间下干摩擦的摩擦磨损实验。通过磨痕数据结合纳米压痕技术分析滚压加工下不同应变路径试样的抗磨损性能提升机理。