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等径角挤压(Equal Channel Angular Pressing,ECAP)作为大塑性变形法细化晶粒的方法之一,除了具有大塑性变形法的优点外,加工后不改变材料的成份与尺寸,是制备超细晶的有效方法。影响ECAP晶粒细化晶粒的因素有很多,如模具结构、挤压道次、挤压温度、挤压路线等,本文主要研究挤压路线对材料组织性能的影响。根据本课题组已经研究的135路线的变形分布特点,对传统的Bc路线进行了优化设计,研究了变形分布对晶粒细化的影响。通过对根据晶粒细化机制的分析,提出新的X路径,对φ>15×60mm高纯铝和工业纯铝采用5种路线(BC、BC*、135、145.5、X)进行了挤压实验,并且对工业纯铝挤压后的BC、BC*两条路线进行了退火实验,通过偏光组织、TEM组织观察及硬度测试进行对比分析。最后,对工业纯铝提出了多向锻造与ECAP结合的新工艺,对多向锻造6道次的板形件,进行路线4A、4C、2A+2C的ECAP实验,并进行退火实验,对比分析组织与性能的变化。Bc路线优化实验表明:挤压8道次之后,晶粒大小均匀性比传统Bc路线好,晶粒细化效果无明显变化,工业纯铝挤压后的退火实验表明,两条路线的完全再结晶温度均为300℃,优化后的Bc路线热稳定性良好。高纯铝X路线实验结果表明:通过理论计算的145.5路线对晶粒的细化效果好于135路线,对于φ=90°,中=20°的模具,在常温挤压状态下各路线对晶粒的细化效果由好到差依次为:路线X>路线145.5>路线135>路线Bc,利用X路线挤压后,每道次晶粒细化效果明显。工业纯铝多向锻造与ECAP结合实验表明:ECAP改善了多向锻造后变形的不均匀性问题,同时多向锻造也减少了ECAP的挤压道次,挤压4道次后,细化效果顺序为:C>2A+2C>A;挤压后的退火实验表明,经过300℃×1.5h退火后发生完全再结晶,完全再结晶后晶粒大小分布均匀,其中路线C均匀性最好,2、3道次晶粒大小相差不大,第4道次晶粒尺寸最小,达到20μm。