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本文针对国内外大塑性变形下第二相状态(结构、数量、形状、大小和分布)演变及其对合金性能影响研究不够深入系统的现状,采用既能实现大变形又能有效细化晶粒的等通道转角挤压法(ECAP),开展了H65黄铜合金的ECAP变形和ECAP变形加轧制实验,分析了ECAP的变形规律和合金显微组织的演变,研究了合金力学性能、物理性能的变化,探究了合金第二相(β相)状态对合金性能的影响,得出如下主要结论:(1)黄铜合金ECAP变形规律的分析。摩擦对挤压力的影响十分显著,且挤压力随模具内角、外角的增大而降低,但内角对挤压力的影响与比外角大。ECAP变形过程挤压载荷变化可分为逐渐增加、迅速增加、一定范围内平稳波动、逐渐减小4个阶段。最大等效应变分布在试样中心3-9nm区域内,偶数道次挤压可获得较均匀的变形件。等效应力集中在模具的转角处,且模具内角处比外角处等效应力更加集中:试样在模具内角处最易产生裂纹。试样流动速度基本稳定,而在模具通道转角处速度变化较大。(2) ECAP及轧制工艺对合金性能的影响。H65黄铜在ECAP变形时,硬度和抗拉强度值变化基本都呈现先快速增大后缓慢增加最后轻微下降的趋势,且均在3道次ECAP后获得最大值分别为239.3 HV和632.20 MPa,此时相对于铸态分别提高了238%和122.21%。而经轧制后试样的硬度和抗拉强度与相同ECAP挤压道次相比都有所提高,且最大值分别为244.6 HV和781.25 Mpa。轧制能改善ECAP挤压的试样的硬度不均匀性和塑性。(3)β相的演变对合金性能的影响。铸态时β相呈半连续网状和短棒状无方向性分布,奇数次挤压,β相变成长条状,与挤压方向成+30°~+40°分布,间距紧密;偶数次挤压,β相变成粗的短棒状,与挤压方向约成+40°或-40°分布,间距稀疏;轧制后,β相变得更加细长,全部与挤压方向约呈0°~+10°分布,间距更加紧密。β相对合金硬度的贡献主要在第1道次挤压。β相取向和平行间距影响着合金的抗拉强度值,随着β相取向与拉伸轴线夹角和平行间距的增大,合金抗拉强度逐渐减小。