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摘要
目的 分别在空气中和水中对铜板进行单道次和多道次搅拌摩擦加工（FSP），以此探究冷却介质和加工道次对纯铜微观组织和力学性能的影响。方法 选择厚度为3 mm的T2纯铜板分别在空气中进行1～2道次加工，在水下进行1～4道次加工。使用光学显微镜、显微硬度检测、扫描电子显微镜和拉伸试验机对加工后的试样进行微观组织和力学性能检测。结果 与空气中的搅拌摩擦加工相比，水下搅拌摩擦加工试样的表面质量更好；空气中搅拌摩擦加工试样的晶粒尺寸比母材的晶粒尺寸大，水下搅拌摩擦加工（SFSP）可以有效细化晶粒，并且随着加工道次的增加，晶粒尺寸逐渐增大，其中，1道次水下搅拌摩擦加工纯铜的晶粒尺寸最小（3.93μm）。显微硬度检测和拉伸试验结果表明，与空气中搅拌摩擦加工试样相比，水下搅拌摩擦加工试样的屈服强度和硬度更高，但随着加工道次的增加，样品的屈服强度和硬度都会有所降低。结论 水下多道次搅拌摩擦加工可以减小纯铜的晶粒尺寸，提升纯铜的力学性能。
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