純鋯多道次ECAP變形細(xì)觀有限元模擬.pdf

1、西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文純鋯多道次ECAP變形細(xì)觀有限元模擬專業(yè)：金屬材料冶金制備科學(xué)與工程碩士生：賈鵬博指導(dǎo)教師：楊西榮教授趙西成教授摘要本文用通道夾角為90的模具在室溫成功實現(xiàn)了純鋯的1道次ECAP變形，制備了表面光滑無裂紋的純鋯試樣。利用光學(xué)顯微鏡、TEM、SEM、XRD等檢測手段，研究了1道次純鋯的組織演變機理和織構(gòu)演變過程。利用EBSD、ABAQUS商業(yè)有限元軟件及VPSC軟件對純鋯1道次ECAP變形的織構(gòu)演變進(jìn)行模擬，并

2、用VPSC軟件對C方式2道次變形的織構(gòu)演變進(jìn)行預(yù)測，所得織構(gòu)數(shù)據(jù)運用MATLAB的MTEX工具包生成相應(yīng)的極圖及ODF圖。通過組織觀察發(fā)現(xiàn)，純鋯室溫單道次ECAP變形后，原始板材的粗大晶粒大部分碎化，位錯密度急劇增加，形成了大量的位錯纏結(jié)區(qū)及粗細(xì)不均的板條組織。由力學(xué)性能測試及斷口掃描分析發(fā)現(xiàn)，變形后試樣的屈服強度、抗拉強度及硬度都得到明顯提升，且仍具有良好塑性。XRD分析表明：經(jīng)1道次ECAP變形后，原始板材的雙峰基面織構(gòu)基本消失，形

3、成了以B織構(gòu)及C2織構(gòu)為主的新織構(gòu)類型，且B織構(gòu)及C2織構(gòu)繞TD軸旋轉(zhuǎn)一定角度。運用擴展Tayl理論模型及VPSC理論模型分別對純鋯室溫1道次ECAP變形的織構(gòu)演變進(jìn)行模擬，模擬結(jié)果顯示，采用Tayl理論模型所得的ECAP變形織構(gòu)為C1織構(gòu)和C2織構(gòu)，與實驗存在明顯差異；而采用VPSC理論所得結(jié)果基本與實驗結(jié)果一致。據(jù)此，利用VPSC理論模型對室溫純鋯C方式2道次ECAP變形的織構(gòu)演變進(jìn)行預(yù)測，預(yù)測結(jié)果顯示：C2織構(gòu)基本消失，形成了以B