超細晶(亞微米和納米晶組織) 材料具有不同于傳統(tǒng)材料的物理性能(如居里溫度、 德拜溫度、 磁性、 彈性模量、擴散系數(shù)等)和高強度高塑性的力學性能以及較低溫度下的高應(yīng)變速率加工超塑性。近年來, 采用塑性變形的方法制取超細晶材料的新工藝) 等通道轉(zhuǎn)角擠壓( equa- channel angular pressing,簡稱 ECAP) 受到了特別的關(guān)注。
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等通道轉(zhuǎn)角擠壓圖片
ECAP 的工作原理:
將橫截面尺寸與模具通道尺寸幾乎相等的塊體材料放入潤滑良好的通道入口,在外加載荷的作用下,試樣被壓入2 通道的交截處時,試樣內(nèi)部發(fā)生近似理想的純剪切變形。 由于擠壓前后試樣的截面形狀和面積不發(fā)生改變,故多道次擠壓可以獲得相當大的累計應(yīng)變量。根據(jù)相鄰擠壓道次間試樣相對于模具的軸向旋轉(zhuǎn)方向和角度的不同,ECAP 的工藝路線可分為3 種,即路線 A、 B、 C;根據(jù)旋轉(zhuǎn)方向的不同,路線 B 又細分為 Ba 和Bc。
等通道轉(zhuǎn)角擠壓是將多晶試樣壓入一個特別設(shè)計的模具中以實現(xiàn)大變形量的剪切變形工藝,主要通過變形過程中的近乎純剪切作用,使材料的晶粒得到細化, 從而材料的機械和物理性能得到顯著改善。ECA P 是一種有效的制備超細晶材料的方法。
它具有以下優(yōu)點: 與蒸發(fā)凝聚-原位冷壓成形法、 高能球磨法、 非晶晶化法等制備超細晶材料的方法相比, ECAP避免了研磨中可能帶入的雜質(zhì)以及超細微粉冷壓合成法制備的超細晶材料中存在的大量的微空隙,是制備三維大尺寸的致密超細晶塊體材料的有效工藝,具有很大的工業(yè)應(yīng)用潛力;與傳統(tǒng)的金屬材料塑性加工工藝相比, 由于變形過程中不改變材料的橫截面面積和截面形狀,故只需較低的工作壓力,實現(xiàn)材料的反復定向、 均勻剪切變形, 在特別大的變形量下使材料獲得均勻、 顯著細化的晶粒組織。目前一些學者利用該方法已對有色金屬、 鋼鐵等材料進行了大量的性能及組織研究、 并且進行了計算機模擬和理論分析研究等工作。
等通道轉(zhuǎn)角擠壓法首先由Segal 和他的合作者在20 世紀七、 八十年代提出,但直到20 世紀90 年代Valiev 等人利用該技術(shù)獲得了具有亞微米級晶粒尺寸的鋁合金超細晶組織, 才逐漸掀起了世界范圍內(nèi)材料研究者對 ECAP 細化材料組織的研究熱潮.時至今日, 人們已經(jīng)對包括純金屬、 單相合金、多相合金和金屬基復合材料等在內(nèi)的多種材料進行了ECAP 組織細化研究并獲得了良好的效果。 目前,該技術(shù)正在向工業(yè)化應(yīng)用方向發(fā)展,如用于加工航空領(lǐng)域的高鈦合金螺紋件和汽車領(lǐng)域的內(nèi)燃機活塞等。另外,大塑性變形后材料的磁滯性提高,有望將ECAP 法用于生產(chǎn)硬磁材料。
定義布置板,按折線分割,設(shè)置斜板
點擊單構(gòu)件-----構(gòu)件管理-----其它----添加構(gòu)件----確定-----在筋號欄輸入1----直徑欄選擇8----級別欄選擇HPB300-----圖號選擇488----在圖形輸入2000---...
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用等通道轉(zhuǎn)角擠壓試驗分析方法結(jié)合位錯理論 ,研究等通道轉(zhuǎn)角擠壓硅鋁合金組織中針狀共晶硅在擠壓過程中晶粒細化和斷裂過程。結(jié)果表明 ,硅鋁合金等通道轉(zhuǎn)角擠壓轉(zhuǎn)角處的剪切力引起塑性變形 ,導致位錯在共晶硅前的塞積與增殖 ,使共晶硅形成裂紋 ;裂紋尖端的應(yīng)力集中使共晶硅完全斷裂 ,達到晶粒的細化。
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等通道轉(zhuǎn)角擠壓AZ31鎂合金的工藝參數(shù)影響