《超細晶材料微成形尺度效應及熱穩定性研究》是依託哈爾濱工業大學，由郭斌擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：超細晶材料微成形尺度效應及熱穩定性研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：郭斌
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對傳統金屬材料在塑性微成形技術中存在成形性能差、尺寸精度低的問題，本項目提出採用超細晶（UFG）材料代替常規金屬粗晶(CG)材料，利用實驗和理論分析相結合的方法，研究毫米至微米多尺度範疇UFG材料的變形行為，分析外部尺寸、表層約束以及內部尺寸等對微塑性變形過程流動應力的相互影響，確定UFG材料微塑性變形機制，構建UFG材料晶界滑移主導的微塑性變形理論模型，揭示多尺度UFG材料微成形尺度效應機理。進一步研究UFG材料在塑性微成形過程的微觀組織演變規律，建立UFG材料晶界擴散驅動力數學模型，揭示UFG材料的熱穩定性機理，解決UFG材料在微小型腔填充、超細晶粒以及形狀精度控制等若干相關問題，實現UFG材料微型換熱器零件的高質量可控成形。項目的研究成果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。
結題摘要
針對傳統金屬材料在塑性微成形技術中存在成形性能差、尺寸精度低的問題，本項目提出了採用超細晶材料代替常規金屬粗晶材料，利用等通道擠壓和高壓扭轉兩種劇烈塑性方法製備了具有亞微米晶粒度的超細晶材料，系統研究了毫米至微米多尺度範疇超細晶材料的微塑性變形行為，分析了外部尺寸、表層約束以及內部尺寸等對微塑性變形過程流動應力的相互影響規律，建立了超細晶材料晶界滑移主導的微塑性變形理論模型，揭示超細晶材料微成形尺度效應的物理機制。進一步研究了超細晶材料微塑性變形過程的微觀組織演變規律，建立了超細晶材料晶界擴散驅動力數學模型，揭示了超細晶材料微成形過程的熱穩定性機理。在此基礎上，提出了一種集溫度控制、輔助載入以及脫模於一體的微壓印成形方法，實現了特徵尺寸20~200μm超細晶純銅陣列微通道高質量可控成形。該項目發表學術論文16篇，其中SCI收錄14篇，獲國家發明專利2項，培養研究生8人，項目的研究成果為微型零件高質量可控成形提供了重要的理論依據。
