Page 87 - 机械工程材料2024年第十一期

唐 环，等：等通道转角挤压变形超细晶纯铜的组织与性能

0.1 在ECAP变形过程中，T2纯铜累积了大量塑性应变，
0 4道次 内部位错密度增加，晶粒显著细化；晶粒的细化使得
1道次
-0.1
-0.12 位错运动能在更多的晶粒中进行，塑性变形变得更
E/V -0.2 -0.14 均匀，应力集中现象减弱 ［21］ ，从而减小了裂纹萌生的
-0.16
-0.3 E/V -0.18
-0.20
-0.4 未变形 -0.22 倾向，降低了材料在腐蚀环境下发生腐蚀的可能性。
-8 -6
lg[i/(A·cm -2 )]
-0.5 同时，T2纯铜的晶粒细化使晶界数量大幅增加，晶
-9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 界密度提高。晶界处往往因活性较强而先发生腐蚀，
-2
lg[i/(A·cm )]
晶粒细化使得晶界数量增加，材料反应活性增强，促
图 7 不同道次 ECAP 变形前后 T2 纯铜腐蚀时的极化曲线
Fig. 7 Polarization curves of T2 pure copper in corrosion before 使T2纯铜表面生成更加均匀、 稳定和致密的钝化膜；
and after ECAP deformation for different passes 致密钝化膜的形成可以更有效地阻碍腐蚀介质中电
−
蚀坑的大小减小，数量减少，分布变均匀。ECAP变 子、Cl 等穿过，从而使得极化电阻增大，自腐蚀电
形后T2纯铜的耐腐蚀性能得到显著提升，这是因为 流密度减小 ［22-23］ 。
表3 不同道次ECAP变形前后T2纯铜腐蚀时的电化学拟合参数
Table 3 Electrochemical fitting parameters of T2 pure copper in corrosion before and after ECAP
deformation for different passes

条件 E corr /V b a b c I corr /(μA · cm −2 ) R p /(Ω · cm ) 2
未变形 −0.184 0.016 −0.055 2.203 4 453.386
1道次 −0.183 0.010 −0.035 1.932 3 150.651
4道次 −0.166 0.016 −0.135 0.151 52 261.154

图 8 不同道次 ECAP 变形前后 T2 纯铜电化学腐蚀后的表面 SEM 形貌
Fig. 8 Surface SEM morphology after electrochemical corrosion of T2 pure copper before (a) and after ECAP deformation for
different passes (b–c): (b) one pass and (c) four passes

3 结 论 整体上表现出良好的塑韧性。
（3）随着ECAP道次的增加，T2纯铜的溶液电
（1）经过1道次ECAP变形后，T2纯铜由于受到
阻、电荷转移电阻和极化电阻均增大，开路电位和自
剧烈的剪切变形，内部形成了粗大的条带状组织，与
腐蚀电位均升高，自腐蚀电流密度减小，耐腐蚀性能
剪切应力方向呈30°~45°。经过4道次ECAP变形后，
显著提升。
在交变剪应力和应变累积的综合作用下，T2纯铜的
晶粒显著细化，变得破碎且均匀，并且出现了大量的 参考文献：
超细等轴晶粒，平均晶粒尺寸约0.96 μm。
［1］ 刘琴，刘广义，牛晓雪，等. 铜表面三唑硫酮衍生物的

（2）经过4道次ECAP变形后，在位错强化与细
自组装及其抗盐酸腐蚀的电化学性能［J］. 中国有色金
晶强化等的综合作用下，T2纯铜的显微硬度与抗拉 属学报，2019，29（5）：1102-1117.
强度相比于原始退火态均得到显著提高，增幅分别 LIU Q，LIU G Y，NIU X X，et al. Self-assembled
为43.8%和51.5%，断后伸长率略有降低，T2纯铜 monolayer of triazole-thione derivatives and its

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