导　　师： 阮双琛; 伍晓宇

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 深圳大学

摘　　要： 材料的微观组织严重影响着其自身的宏观性能,研究表明当材料的晶粒度达到超细晶范围(100~1000 nm)时,材料将表现出独特的物理、化学和力学性能,材料的强度大幅提高。在众多晶粒细化方法中,基于大塑性纯剪切变形的ECAP技术能够有效地细化晶粒尺寸至超细晶等级,因此受到广泛的关注。然而随着研究的深入,ECAP技术存在一些问题也凸显出来,如在挤压过程中需要的挤压力过大及制备超细晶的大小分布不均匀的问题;此外,由于制备的超细晶材料中包含了较多的小角度晶界,导致其热稳定性差,晶粒易吸收热量而发生再结晶长大。另一方面,飞秒激光的脉宽极窄,可以在相对较低的脉冲能量下得到极高的功率密度,使得其加工机理不同于以往的长脉冲激光加工。飞秒激光加工材料时,由于激光的持续时间远远小于晶格热传导时间,在其与物质相互作用时,能量吸收严格限制在极小范围内,并在极短时间内使电子温度达到极高,使物质从固体变为等离子态迅速以喷射形态脱离加工体,而周围物质仍处于“冷状态”。因此,飞秒激光更适合加工此类对热量敏感的材料。然而,截至目前关于超细晶金属材料的飞秒激光加工特性鲜有文献报道。因此,在这种背景下,对超细晶材料的制备及其飞秒激光加工特性展开研究。本文主要内容研究如下:(1)本课题首次提出间歇式超声波辅助等通道挤压工艺(Intermittent Ultrasonic Vibration-Assisted Equal Channel Angular Pressing,IU-ECAP),将间歇超声波振动与等通道挤压工艺(Equal Channel Angula Pressing,ECAP)结合在一起,研制一套间歇式超声波辅助等通道挤压设备;分别研究了不同间歇时间和超声波振幅对材料真实应力的影响,并得到一组IU-ECAP最优的工艺参数;IU-ECAP工艺使用这组优化的工艺参数制备超细晶6061铝合金和超细晶铜。(2)分别使用ECAP和IU-ECAP工艺制�

关 键 词： 飞秒激光 超细晶 超声波振动 热稳定性

领　　域： [] []