異步累積疊軋制備超細晶純銅微觀組織演化規律及細化機制

周 蕾， 史慶南， 王軍麗

(1. 昆明理工大學 冶金與能源學院，昆明650093;2. 昆明理工大學材料科學與工程學院，昆明650093;3. 昆明理工大學分析測試中心，昆明650093 )

近年來，通過各種細化晶粒方法來改善材料的物理性能和綜合力學性能的研究已經受到廣泛關注［1～6］。其中大塑性變形方法直接對金屬塊體進行強烈塑性加工變形，使金屬晶粒細化，能夠獲得晶粒尺寸小于1μm 的超細晶(Ultra-Fine Grained，UFG)組織［7～11］，這是普通塑性變形加工對金屬晶粒細化作用所達不到的。

異步累積疊軋(Asymmetrical Accumulative Roll-Bonding，AARB)是將累積疊軋［12］與異步軋制相結合，得到的一種新型大塑性變形方法［13］。異步累積疊軋數道次后，等效應變量達到2.4，并且異步的引入，能對變形工件施加較高的剪切應力，更好的細化、強化金屬材料［16］。異步累積疊軋為金屬材料的強化和高強、高導銅材的制備提供了一種新的連續的技術方法［13］。但是，迄今為止，利用AARB 進行細化晶粒的研究有限，并且多集中在工藝與性能等方面的探索研究［14～16］。因AARB 方法獨特的剪切受力變形，從而具有不同于普通疊軋方法的微觀組織演化規律及細化機制，本文通過研究AARB 過程獨特的微觀組織演化規律及細化機制，對這種新型大塑性變形方法的研究提供理論依據。

1 AARB 的工作原理

異步累積疊軋原理如圖1 所示，變形區包括后滑區、搓軋區和前滑區，其中搓軋區是異步軋制特有的受力方式［17］。本實驗利用上下異徑軋輥實現異步比為1.08，試樣與上下輥面接觸表面的線速度不同，則與軋輥接觸的金屬上下流動的線速度就不同，從而在變形區內部形成了與摩擦力方向不同的搓軋區，圖1 所示，搓軋區的上、下接觸面摩擦力方向相反。……