《表2 不同温度退火后纯铜管的成形特征》

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《不同退火温度对纯铜三通管胀形性能影响》

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经图4（a）加载路径下试验得出不同温度下的破裂内压如表2，可以看出400、500、600℃在相同轴向进给25 mm情况下破裂内压分别为55、52、50 MPa，而700℃退火在轴向进给10 mm内压达到38 MPa就发生破裂，从700℃退火显微组织可以看到粗大的晶粒，以及破裂形貌图3（d）也可以验证700℃退火纯铜液压成形性很差。而400、500℃退火微观组织晶粒尺寸相对细小，抗拉强度高，破裂内压相对较高。而600℃晶粒粗大，但由于退火孪晶的出现对材料强度和塑性改善，所以破裂压力并没有与400℃退火的纯铜材料的破裂内压拉开差距。从表2中可以看到退火温度400、500、600℃对应的支管高度分别为23.3、25.1、25.4 mm，呈现上升趋势。从成形特征来看，最大壁厚与支管高度正相关，而最小壁厚与支管高度负相关。600℃退火虽然支管高度升高，但同时伴随着减薄十分严重现象，说明退火温度改变的微观组织对材料向支管流动有一定帮助，但由于晶粒的粗大，在胀形后期，支管顶部材料受双向拉应力作用减薄严重。从支管高度来看600℃退火的材料液压成形性最好，从支管高度、最小壁厚两方面来看，500℃退火纯铜材料液压成形性最好。但这与前面所做的拉伸试验以及金相结果是矛盾的，从拉伸试验以及金相图可以得到400℃退火塑性比较好，但400℃退火胀形高度却低于600℃退火。查阅相关文献得知，400℃退火微观组织晶粒细小，晶界面积较大，所以在胀形过程中会阻碍位错运动，虽然提高了强度，但降低进一步塑性变形能力，而600℃退火的微观组织晶粒较大且不均匀，并且出现很多长条状退火孪晶，晶界面积小，并且退火孪晶的出现从文献[7-8]中相关理论可以解释为600℃退火微观组织中出现大量孪晶，孪晶的出现对于纯铜材料强度和塑性有一定改善，传统粗晶材料主要取决于位错之间的交互作用，而当晶体中含有较高位错密度时，位错与孪晶界之间的交互作用可能主导金属材料的塑性变形过程，随着应变量和应力增加，孪晶界能量升高，它们可以作为位错源向外发射位错参与变形，这从一定程度上解释了600℃退火胀形高度高于400℃。