《基於位錯亞結構演化的塑性微體積成形微觀機理研究》是依託哈爾濱工業大學，由王傳傑擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於位錯亞結構演化的塑性微體積成形微觀機理研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王傳傑
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
為了探明微體積構件精密成形中的微觀機理問題，本項目提出從介觀尺度材料塑性變形過程中位錯亞結構演化的角度出發，採用實驗研究和理論分析相結合的方法，研究微壓縮過程中微觀組織與表面（自由表面和約束表面）效應耦合作用對位錯亞結構演化的影響規律，構建基於位錯亞結構演化的介觀尺度材料本構模型，揭示微體積成形中流動應力尺度效應的微觀機理，提出一種基於準原位電子背散射衍射（EBSD）微模壓充填行為分析的實驗方法，研究微觀組織與表面效應耦合作用對其充填行為的影響規律，構建基於位錯亞結構演化的充填理論模型，探明微型槽模壓充填協調變形微觀機制。在此基礎上，研究多參數互動作用對微通道構件成形工藝的影響，確定最佳的微成形工藝參數，實現微通道構件高質量可控制造。項目的研究成果有助於揭示微成形尺度效應產生的物理本質，對於促進微成形技術在微製造領域的實際套用具有重要意義，並為微型零件高質量可控成形提供理論依據。
結題摘要
針對微納器件與系統對微體積構件的低成本、批量化製造需求，開展了微體積構件精密塑性成形技術套用基礎研究，研究了微型圓柱平面應變微壓縮塑性變形行為，發現了依賴於晶粒尺寸和塑性應變的流動應力尺度效應現象，發現了微壓縮過程中摩擦因子隨高徑比降低而逐漸增加、隨壓下量增加逐漸降低最後趨於平穩的現象，引入高徑比和應變的影響，構建了基於“開放-封閉潤滑坑”的介觀尺度摩擦因子演化行為模型，揭示了介觀尺度摩擦尺度效應機理，探明了介觀尺度塑性變形過程中位錯亞結構的演化行為，構建了分別基於多晶體和位錯亞結構演化的介觀尺度材料本構模型，揭示了微體積構件塑性成形流動應力尺度效應微觀機理，發現了微模壓過程中材料相對充填高度與槽寬尺寸、槽寬尺寸與晶粒尺寸之比的依賴性關係，構建了考慮摩擦尺度效應、表面效應與微觀組織耦合作用的充填理論模型，揭示了介觀尺度型腔尺寸、晶粒尺寸及其比值耦合作用對介觀尺度材料充填性的影響機理，提出了一種基於準原位EBSD技術的材料分析方法，明晰了微充填過程中材料微觀亞結構原位演化規律及其對充填性能的影響，構建了基於位錯亞結構演化的微模壓充填理論模型，探明了微模壓充填協調變形微觀機制，在此基礎上開展了陣列式微通道成形工藝研究，實現了微體積構件高質量可控制造，項目的研究成果有助於揭示塑性微成形尺度效應產生的物理本質，對於促進塑性微成形技術在微製造領域的實際套用具有重要意義，並為微型零件高質量可控成形提供理論依據。
