铜线材冷拔形变织构演化及计算机模拟研究

"连续铸造铜线材冷拔形变织构的演化及计算机模拟 (2011年)" 本文深入探讨了连续铸造技术在制造铜线材过程中形变织构的演变规律及其对材料性能的影响。形变织构是指金属材料在塑性变形后形成的晶体取向分布，它对材料的力学性能、磁性、电导率等有着显著作用。这篇论文发表于2011年，主要研究了两种不同工艺——传统连续铸造和Ohno连续铸造（OCC）所生产的铜线材在冷拔过程中的形变织构变化。 通过X射线衍射（XRD）和电子背散射衍射（EBSD）技术，研究人员能够详细地分析铜线材的微观结构。XRD是一种非破坏性的材料分析方法，用于确定晶体的结构和取向，而EBSD则可以提供更精确的晶粒取向信息，两者结合为理解形变织构提供了强有力的数据支持。 在传统连续铸造的多晶铜线材中，经过冷拔变形，材料形成了<001>和<111>双相纤维织构。随着变形程度的增大，这两种织构的强度均有所增强。这种现象表明，<001>和<111>方向的晶粒在拉伸过程中更容易沿这些方向延伸，从而导致织构的强化。 相比之下，Ohno连续铸造得到的<100>单晶铜线材在冷拔过程中表现出不同的行为。研究发现，部分<100>晶格会转变为<111>取向，这可能是由于单晶铜在变形时内部应力分布不均匀导致的。同时，这种不均匀的剪切应力分布使得形变织构在线材径向上呈现出非均匀分布，即不同位置的晶粒取向可能有所不同，这可能会对材料的整体性能产生影响。 利用Taylor模型进行的计算机模拟进一步证实了实验观察到的现象。Taylor模型是基于位错理论的一种方法，用于预测和解释金属塑性变形过程中的织构演变。通过模拟，可以更好地理解形变过程中晶体的取向变化以及织构形成的过程。 总体来说，这项研究揭示了连续铸造铜线材在冷拔过程中的形变织构演变规律，对于优化制造工艺、提高材料性能具有重要意义。对<100>向转为<111>向的理解有助于设计出更稳定的铜线材产品，同时对于控制和利用形变织构来定制材料的特定性能也提供了理论基础。这些研究成果对于工程技术和材料科学领域具有深远的指导价值。