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剧烈塑性变形

塑性变形方法

剧烈塑性变形（Severe Plastic deformation ,SPD）作为一种新兴的塑性变形方法，可以在变形过程中引入大的应变量（传统的塑性变形很难实现应变量大于1的真应变），从而有效细化（亚微米或纳米量级）金属，且获得完整大尺寸块体试样，通过在变形过程中微观组织的控制，可以同时获得具有高强度与大塑性的块体纳米材料。

基本介绍
剧烈塑性变形（Severe Plastic deformation ,SPD）作为一种新兴的塑性变形方法，可以在变形过程中引入大的应变量（传统的塑性变形很难实现应变量大于1的真应变），从而有效细化（亚微米或纳米量级）金属，且获得完整大尺寸块体试样，通过在变形过程中微观组织的控制，可以同时获得具有高强度与大塑性的块体纳米材料。
制备块体超细晶材料的剧烈塑性变形方法主要有以下几种：高压扭转法(High pressure and torsion , HPT)、等径角挤压变形法 ( Equal channel angular pressing，ECAP)、叠层轧合技术(Accumulative Roll Bonding ，ARB)、反复折皱-压直(Repetitive corrugation and straightening，RCS)等技术。其中高压扭转与等径角挤压变形是研究最热最多的两种剧烈塑性变形方法。剧烈塑性变形作为一种独特的，以组织性能控制为目的的塑性加工方法，用于材料的加工制备，已在铝及铝合金、铜及铜合金、纯铁、碳钢、镍等数十种材料中获得了块体亚微晶乃至纳米晶组织。
SPD法制备微纳米材料的变形细化机制比较复杂，还没有统一的理论解释，争论比较多的有3种晶粒细化机制：形变诱导晶粒细化、热机械变形细化和粒子细化。
研究方向
当前关于微纳米材料的SPD制备法可以从以下几个方面开展研究：开展SPD细化机理、组织结构演化、应力应变行为、超细晶结构特征等问题的研究；从金属原子、晶体缺陷(位错、空位等)在微纳米晶变形过程中的运动特性、运动的热力学与动力学条件等方面，借助先进的计算机模拟技术，结合微观结构特征和力学性能参数，建立微纳米材料变形的模型和理论来指导试验；SPD加工过程中非平衡态晶界的形成、变形织构的空间分布以及再结晶遗传行为等也是未来研究的方向；组织结构(包括晶粒、第二相、颗粒和纳米结构等)稳定性的研究；微纳米晶界、微纳米金属晶体结构缺陷对材料力学性能的影响。
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