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ECAP制超細(xì)晶材料的化學(xué)穩(wěn)定性
ECAP制超細(xì)材料顯微組織演化研究發(fā)現(xiàn)，在一道次擠壓后，材料微觀結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)變形帶，變形帶上的晶粒被拉長，粗大晶粒被破碎成一系列具有小角度晶界的亞晶，其位相在5°以下，晶粒尺寸明顯從幾百微米細(xì)化到幾微米甚至亞微米級的亞晶。隨擠壓道次的增加，亞晶沿拉長方向上繼續(xù)被破碎，亞晶界以及晶粒內(nèi)部的位錯激增，晶格上缺陷增加，顯微組織中呈現(xiàn)等軸晶且開始出現(xiàn)大角度界面。隨擠壓道次的進(jìn)一步增加，晶界位相差隨剪切應(yīng)變的增加而增加，微觀結(jié)構(gòu)主要為大角度晶界的等軸晶。
目前，國際上最有代表性研究超細(xì)晶材料的國家主要有俄羅斯、日本、美國等。采用ECAP變形已成功制備了鋁及其合金、鎂合金、銅及其合金、鈦及其合金以及超細(xì)晶鋼。研究內(nèi)容涵蓋了材料的制備、溫升過程、形變有限元分析、結(jié)構(gòu)表征、組織演化機(jī)制、織構(gòu)分析、物理、機(jī)械性能研究等。此處主要對其化學(xué)穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析。
采用ECAP制備的大塊體材料因組織均勻、無空隙、無界面污染成為了最有工業(yè)化前景的材料之一。目前的研究成果主要集中在材料本身，對ECAP加工前后產(chǎn)物膜的研究明顯不足。已有的研究結(jié)論可分為三種：ECAP加工由于細(xì)化了材料的點蝕源尺寸而提高了合金的耐蝕性；ECAP加工由于使材料表面點蝕密度增加而降低了合金的耐蝕性；ECAP加工對合金耐蝕性的影響不大或隨時間的延長而發(fā)生變化。作為強(qiáng)烈塑性變形加工的材料，應(yīng)力腐蝕開裂很明顯會成為制約超細(xì)晶材料適用的一個關(guān)鍵問題。ECAP制超細(xì)晶材料所面臨的主要問題為微觀結(jié)構(gòu)、腐蝕環(huán)境和應(yīng)力水平間的作用規(guī)律不清，同時缺乏能夠合理解釋超細(xì)晶材料應(yīng)力腐蝕開裂的相應(yīng)模型。
超細(xì)晶材料作為一種晶粒細(xì)化、強(qiáng)度顯著提高的材料，它的結(jié)論與傳統(tǒng)理論為何會出現(xiàn)差別，這是科研工作者們值得深思的問題。因此，有關(guān)超細(xì)晶材料化學(xué)穩(wěn)定性的研究工作仍需加強(qiáng)。
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