Al-Mg-Mn合金不等径角挤压有限元分析及实验研究

利用Deform-3D软件对Al-Mg-Mn合金进行了不等径角挤压有限元分析,研究了变形过程中试样的等效应变、等效应力分布规律以及挤压载荷的变化情况,并与同等条件下的等径角挤压进行了对比。模拟结果表明,不等径角挤压过程中,坯料在转角处会同时发生剪切变形与径向挤压变形,所需的挤压力较等径角挤压更大,但单道次应变量显著提升,提高了挤压效率与晶粒细化能力;不等径角挤压后,应变沿坯料长度方向呈现分段分布,从料头区域至料尾方向逐渐增大,然而坯料横截面上各处应变差别较小、无应变层化现象。实验验证结果表明,UECAP工艺可以显著细化Al-Mg6-Mn0.7合金晶粒,与模拟结果相符。     

连续等径角挤压及其成形过程的三维数值模拟

连续等径角挤压是一种制备大尺寸超细晶材料的新技术,它结合了等径角挤压和连续挤压技术的特点,解决了等径角挤压不能制备大尺寸超细晶材料的问题,该技术对超细晶材料的推广应用具有重要意义。利用DE-FORM3D软件对纯铜连续等径角挤压变形行为进行了数值模拟,分析了变形过程中材料的流动、应变和温度变化情况,并对不同变形速度、摩擦条件和模具结构下的变形过程进行了比较,为连续等径角挤压工艺提供了理论指导。     

基于SIMA法的AlSi30合金半固态坯料的制备

引入等径角挤压(ECAP)法替代传统半固态坯料制备方法--应变诱导熔体激活(SIMA)法中的冷、热塑性变形,在正交试验条件下由AlSi30合金粉末制备其半固态坯料,研究了工艺参数对半固态坯料显微组织的影响.结果表明,保温温度是影响初晶硅晶粒大小和圆整程度的主要因素;影响初晶硅晶粒大小的次要因素是保温时间;影响初晶硅圆整度的次要因素是等径角挤压的温度;试验的最佳工艺参数,等径角挤压温度为500 ℃,挤压路径选择A路径,保温温度为605 ℃,保温时间为55 min.     

连续等径角挤压制备超细晶铜

介绍一种制备超细晶材料的新技术———连续等径角挤压,它将连续挤压技术应用于制备超细晶材料的等径角挤压工艺,解决了传统等径角挤压不能制备大尺寸超细晶材料的问题,该技术对超细晶材料的推广应用具有重要意义。通过DEFORM3D对铜的连续等径角挤压过程的数值模拟,得到变形过程中金属的流动、应变场和温度场情况,并对不同变形速度和摩擦条件下的变形过程进行比较,得到优化的工艺参数,并以此参数进行实验。实验结果表明,连续等径角挤压后铜的硬度明显上升,连续等径角挤压3道次后,硬度趋于饱和;连续等径角挤压12道次后,铜的平均晶粒尺寸为400 nm。     

ECAP对碳纳米管/AZ31复合材料显微组织的影响

采用碳纳米管孕育块铸造法制备了碳纳米管/AZ31镁基复合材料,并对其进行了等径角挤压实验.利用光学金相显微镜对它的显微组织进行了观察和分析,研究了等径角挤压变形工艺对复合材料显微组织的影响规律.结果表明:等径角挤压工艺可明显细化复合材料的晶粒组织;随着变形道次的增加,复合材料平均晶粒尺寸不断得到细化,组织更加均匀.     

基于SIMA法的AISi30合金半固态坯料的制备

引入等径角挤压（ECAP）法替代传统半固态坯料制备方法——应变诱导熔体激活（SIMA）法中的冷、热塑性变形,在正交试验条件下由AlSi30合金粉末制备其半固态坯料,研究了工艺参数对半固态坯料显微组织的影响。结果表明·保温温度是影响初晶硅晶粒大小和圆整程度的主要因素;影响初晶硅晶粒大小的次要因素是保温时间;影响初晶硅圆整度的次要因素是等径角挤压的温度;试验的最佳工艺参数,等径角挤压温度为500℃,挤压路径选择A路径,保温温度为605℃,保温时间为55min。     

工艺路线对等径角挤压变形均匀性的影响

等径角挤压被认为是制备块体超细晶材料最有前景的工艺方法之一.采用刚塑性有限元法分析了不同路线多道次等径角挤压后的等效应变分布.结果表明:一道次等径角挤压后坯料中间主要变形区下部坯料的等效应变较低.A路线多道次挤压后,变形更加不均匀,上下表面的等效应变差值增大;C路线挤压后等效应变分布呈上下表面小,中间较高的分布特征,且随挤压次数的增加,中心和上下表面的等效应变差异增大.B_c路线多次挤压后的等效应变分布较均匀,等效应变较高的区域应变相差较小且所占区域较大.模拟结果对于等径角挤压工艺的制定可起到指导作用.     

粉末多孔材料等径角挤压热力耦合有限元数值分析

等径角挤压是获得块体超细晶材料的一种重要工艺方法。针对粉末多孔材料,采用体积可压缩刚粘塑性热力耦合有限元法对其等径角挤压过程进行模拟分析。结果显示,等径角挤压工艺对粉末多孔材料具有强烈的致密效果,变形温度和接触摩擦状况对变形及致密存在明显的影响。研究表明,材料所处的静水压力状态对多孔材料的挤压效果影响显著,高的静水压力状态有利于提高粉末材料的变形能力及致密效果,改进的带背压工艺有利于提高变形的均匀性,扩大工艺的应用范围。     

材料等径角挤压法发展新趋势

材料等径角挤压法(ECAP)有着相对简单的制备工艺及较好的细化效果.综述了块体纳米材料等径角挤压制备技术的工作原理,并分别介绍了新发展的连续等径角挤压方法,如旋转模具ECAP技术、多级连续ECAP法、板材连续剪切变形法、ECAP-Conform新技术等,并对连续等径角挤压法的应用前景进行了展望.     

新SIMA法制备铝合金3A21半固态坯料

利用有限元模拟软件模拟不同路径下等径角挤压过程,分析材料等效应变分布情况,通过等径角挤压实验、半固态等温处理实验、金相显微镜、金相检验软件系统等实验方法和分析设备,研究铝合金3A21半固态坯料显微组织晶粒尺寸同等效应变的关系,分析不同工艺参数对晶粒等积圆直径和形状系数的影响。结果表明,随着材料经过ECAE后等效应变的增大,半固态坯料晶粒尺寸减小;随着保温时间的延长,晶粒尺寸增大、圆整度增加。