等通道轉角擠壓是將多晶試樣壓入一個特別設計的模具中以實現(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,該技術正在向工業(yè)化應用方向發(fā)展,如用于加工航空領域的高鈦合金螺紋件和汽車領域的內(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。
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變量。根據(jù)相鄰擠壓道次間試樣相對于模具的軸向旋轉方向和角度的不同,ECAP 的工藝路線可分為3 種,即路線 A、 B、 C;根據(jù)旋轉方向的不同,路線 B 又細分為 Ba 和Bc。
格式:pdf
大?。?span id="lnfotlq" class="single-tag-height">385KB
頁數(shù): 3頁
評分: 4.8
用等通道轉角擠壓試驗分析方法結合位錯理論 ,研究等通道轉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。結果表明 ,硅鋁合金等通道轉角擠壓轉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 ;裂紋尖端的應力集中使共晶硅完全斷裂 ,達到晶粒的細化。
格式:pdf
大?。?span id="7geydma" class="single-tag-height">385KB
頁數(shù): 5頁
評分: 4.4
分別對退火態(tài)和固溶時效態(tài)6061鋁合金進行8道次及4道次等通道轉角擠壓,用有限元軟件Deform-3D模擬變形過程,研究連續(xù)大變形對組織性能的影響規(guī)律。結果表明:等通道擠壓使晶粒破碎細化,金屬流線走向與剖面對角線方向基本一致;退火態(tài)合金的表面硬度隨變形道次增加而升高,各道次擠壓載荷峰值沒有隨著變形道次增加而單調增加,而是經(jīng)歷一個升高、降低、再升高的過程。固溶時效態(tài)合金的表面硬度在2道次變形后達到了峰值,其載荷峰值也在第2道次變形時最高。硬度值的變化規(guī)律與強化因素及位錯的運動有關,而載荷的變化規(guī)律與摩擦力的變化及其對載荷的貢獻大小有關。模擬結果發(fā)現(xiàn),擠壓載荷峰值隨著變形道次的增加而增大,與實測值不相符。由于劇烈變形使合金組織性能變化較大,因此需要適當修正材料本構關系,才能正確反映其流變行為。