2。2 实验设备与模具 7

2。3 实验方法与步骤 8

2。4 显微组织观察 9

2。4。1 金相试样的制备 9

2。4。2 超景深设备观察 10

2。4。3 扫描电镜设备观察 10

2。5 力学性能试验 10

2。5。1 室温单向拉伸实验 10

2。5。2 显微硬度测量 12

第三章 反复折弯校直变形的数值模拟 13

3。1 模型建立 13

3。1。1 几何模型建立及网格划分 13

3。1。2 摩擦边界条件设定 13

3。2 模拟结果与分析 13

3。2。1 变形载荷 13

3。2。2 变形次数影响 15

3。2。3 工艺路线影响 17

第四章 实验结果与分析 19

4。1 实验试样 19

4。2 显微组织观察 20

4。2。1 超景深观察 20

4。2。2 扫描电镜观察 22

4。3 反复折弯校直对纯铜板材拉伸性能的影响 23

4。3。1 变形次数对纯铜板材拉伸性能的影响 23

4。3。2 工艺路线对纯铜板材拉伸性能的影响 25

4。3。3 反复折弯校直对纯铜板材各向异性的影响 27

4。3。4 断口分析 28

4。4 显微硬度分析 29

结论 31

致谢 32

参考文献 33

第一章 绪论

1。1  引言

现代工业和科学技术发展如此迅速，而对于航空航天、交通运输领域来说，要跟 上时代的步伐，改善金属材料的综合性能，提高强度，就成为了金属行业急待解决的 问题了。从 Hall-Petch 关系：

我们可以知道，金属材料的强度与晶粒的大小成反比，晶粒越大，强度越小。因此， 细化晶粒就成为了提高金属材料强度的有效方法之一[1, 2]。而超细晶材料有着比传统 材料更加优异的物理、力学和成形性能，因此受到科学家们的广泛关注。

超细晶材料可以通过两种方法得到：自下而上法与自上而下法。自下而上法是将 各种通过不同技术得到的超微粉体进行致密化，而超微粉体主要可以通过惰性气体的 气相冷凝法[3]、电沉积[4]以及高能球磨法[5]等方法得到，但是这些方法通常会产生多 孔结构，或者超微粉体被污染，或者制备的试样几何尺寸增大等一系列问题，不利于 工业生产；而自上而下法指的是通过使材料发生剧烈塑性变形从而达到晶粒细化的目 的[6]，可以制备体积大、无残留孔洞的试样，具有较大的工业应用潜力。

现在成熟的塑性成形方面的数值模拟方法主要有上限法、边界元法和有限元法等。 由于体积成形和板料成形的变形过程都不是平稳的过程，因此在变形前后工件的形状、 边界和材料性质都有很大的差异性。通过分析数值模拟过程中的应力应变变化规律， 可以得到较为真实的成型工艺参数。