温度对AZ80镁合金等通道转角挤压组织性能的影响

对镁合金AZ80分别在温度320℃和200℃下进行多道次等通道转角挤压。在较高温度320℃挤压时,晶粒尺寸先减少后增加,硬度先增加后降低。在较低温度200℃下挤压,初始道次挤压后,材料内位错密度和孪晶含量增加,相对应的硬度增加幅度显著;挤压4道次后,大部分区域晶粒细化到200nm左右。受晶粒细化强化与织构软化的共同作用,硬度较前两道次增加幅度不明显。     

采用双通道等径侧面挤压法提高AA5083铝合金力学性能（英文）

采用双通道等径侧面挤压剧烈塑性变形工艺提高AA5083铝合金的力学性能。采用多组实验研究路径类型(A和B路径)和挤压道次对材料力学性能的影响。挤压道次为6道次,挤压温度范围为573~473 K,采用金相、硬度测试和拉伸测试研究这些工艺参数的影响。硬度测试表明经6道次挤压后,硬度提高了64%,且分布均匀。屈服强度和抗拉强度分别提高了107%和46%。这是由于晶粒的剧烈剪切变形和变形温度降低导致的晶粒细化。TEM结果表明,经DECLE 6道次变形后,合金的平均晶粒尺寸从退火态的100μm减小至200 nm。对比研究了路径A和B的实验结果,并得到一些重要结论。     

ECAP对T2工业纯铜的性能影响及实验过程模拟

在室温下运用等通道转角挤压技术(equal channel angular pressing,ECAP)对T2工业纯铜进行了多道次的挤压,并对各道次材料进行了不同温度的退火处理.研究了材料存经历不同挤压道次和不同退火温度后强度和韧性的变化规律.并运用ABAQUS软件对实验过程中材料的受力情况进行了模拟.结果表明,T2工业纯铜在BC路径下经历多次挤压后,晶粒得到细化.将材料在433、453和473 K下进行1 h的退火处理后,材料的强度有所增强,材料的韧性变化不大.     

变温等通道角挤压对Mg-Zn-Mn合金组织与性能的影响

对比研究了Mg-Zn-Mn合金在230℃恒温挤压与经230→210→190℃的降温挤压。发现降温挤压工艺在晶粒细化效果和提高材料硬度方面均强于恒温挤压工艺。基于此,采用降温挤压工艺进行了4道次挤压试验,各道次挤压温度分别为220、200、190、185℃。将挤压后的试样金相组织与原始未挤压试样作了对比分析,并对各道次样品进行了浸泡及拉伸试验,观察了降温等通道挤压对晶粒的细化作用及其对材料性能的影响。结果表明:经降温挤压之后,镁合金晶粒细化效果较好,挤压4道次后晶粒尺寸已接近亚微米级,组织均匀化效果明显。在力学性能改善的同时材料的耐腐蚀性能提高。     

等通道转角挤压对AZ80A镁合金晶粒细化的影响

利用预先经(400±5)℃×16h均匀化处理的10mm×10mm截面的条形试样在280℃下对AZ80A铸态合金进行等通道转角挤压试验,研究了挤压路径、挤压道次和多步法挤压对晶粒细化和力学性能的影响.结果表明,ECAE8道次挤压变形可把晶粒细化到6μm以下:在一定范围内增加道次数和降低变形温度均有助于组织细化;在相同道次和挤压路径下多步法ECAE变形由于降低了后续变形温度从而获得了晶粒更加细小的镁合金.     

等径角挤压获得超细晶铜的研究

采用等径角挤压技术成功地将纯铜组织超细化，并对其组织、硬度及组织稳定性演变过程进行了研究。结果表明：挤压10道次后，得到了均匀、细小的等轴晶，其平均晶粒尺寸为0．75p．m；等径角挤压后材料的硬度明显上升，挤压4道次后硬度趋于饱和；通过对等径角挤压后试样在不同温度退火时首次发现，可以通过控制再结晶的温度和时间进一步细化晶粒。     

挤压温度对往复挤压工业纯镁组织性能的影响

研究了工业纯镁的往复挤压工艺,在不同温度下用往复挤压工艺细化工业纯镁晶粒.挤压4道次,用金相显微镜观测了不同挤压温度条件下晶粒细化效果,测试了晶粒细化后的强度和硬度.结果表明,在相同挤压道次下,随着挤压温度的提高,晶粒度不断增大,拉伸强度和伸长率下降；在150℃往复挤压后,拉伸强度达到221 MPa,伸长率为23％.     

等通道挤压对纯铜组织与性能的影响

等通道挤压作为强烈塑性变形方法的一种,可使材料的晶粒尺寸细化到纳米级.对纯铜试样进行了不同道次的等通道挤压变形,并对其组织和硬度进行了测试.结果表明,纯铜在进行等通道挤压变形时,先形成条带状亚结构,随着挤压道次增加,这些亚结构逐渐细化,亚界面逐渐转化成小角度晶界,进而转化为大角度晶界.经过等通道挤压变形8道次后,纯铜可细化至40～120 nm大小的纳米晶结构.经等通道挤压后纯铜的硬度显著上升,随着等通道挤压道次的增加,硬度增长趋于平缓,6道次后逐渐趋于饱和.     

模具结构对等通道挤压2A12铝合金组织和性能的影响

等通道转角挤压工艺(ECAP)通过不同路经的多道次挤压变形,产生大的塑性变形,可以达到细化晶粒的目的,同时也是超细晶材料制备的一种有效渠道。但试样在通过转角处会产生强烈的拉应力,累积的拉应力极易达到材料的抗拉极限,导致开裂,甚至断裂。为了减少这一现象发生的几率,减小试样开裂倾向,便于后一道次的挤压,对转角为90°的模具进行了改进。对2A12铝合金进行挤压研究结果表明,在C路径下4道次挤压效果较好,增强了晶粒细化效果,伸长率最大提高了10.3%,硬度最大提高了46.4%。     

前处理T艺对Al-Zn-Mg-Cu合金ECAP的影响

研究了退火、固溶、双级时效以及回归(RRA)热处理4种前处理工艺对Al-Zn-Mg-Cu系铝合金多道次等径通道挤压(ECAP)变形过程的影响.试验结果表明,退火态试样在常温下只能进行2道次ECAP变形,而其余3种状态常温下经1次ECAP变形后便发生严重的开裂现象.退火处理后的试样采用523 K温度加热可进行多次ECAP变形,挤压后晶粒明显细化且逐渐向等轴状演化.8道次之后晶粒细化趋于缓和,10道次后等效真应变达到了6.2,晶粒为O.8 μm左右的等轴状.随着挤压道次的增加,试样显微硬度不断增大,且存在定量关系.     

静水压力对粉末多孔材料等径角挤压过程的影响

等径角挤压是获得块体超细晶材料的一种重要方法.针对纯铝粉末多孔材料,采用可压缩刚塑性有限元法对其等径角挤压过程进行数值模拟,并着重分析了静水压力对挤压效果的影响.研究结果表明,等径角挤压具有强烈的致密效果,增加变形体内部的静水压力不仅可以增加试件的变形能力,而且利于提高变形过程中材料的致密速度和获得高致密度的试件.     

等通道挤压大变形条件下原子的快速扩散行为研究

采用等通道挤压(Equal Channel Angular Pressing,ECAP)作为大变形手段,通过Ag-Pb互不相溶体系在ECAP和平衡态两种条件下原子扩散行为的对比,研究大变形条件下原子扩散行为。结果表明,ECAP条件下原子的热激活扩散系数高出平衡态1～2个数量级,揭示了大变形条件下原子快速扩散行为的存在。     

剧烈塑性变形对AZ31镁合金显微组织和力学性能的影响(英文)

通过等通道转角挤压技术(ECAP)对镁合金进行剧烈塑性变形,使用有限元法实现对ECAP加工过程及相关工艺参数的数值模拟,分析成形过程中的网格的变化、应力应变分布规律及其加载载荷规律,确定主要工艺参数影响规律。通过分析,得出晶粒细化程度与力学性能的关系,为镁合金的晶粒细化方法提供更合理的理论指导和参考依据。     

Effect of severe plastic deformation on microstructure and mechanical properties of bulk AZ31 magnesium alloy

The equal channel angular pressing (ECAP) was used to make large plastic deformation of magnesium alloy, and ECAP processing and relevant process parameters were obtained by using finite element method. The strain distributions in the workpieces and the loads on the dies were studied. The mathematical model of accumulated deformation results, microstructure refinement and mechanical properties were established. Through the analysis, the relationships between grain refinement and mechanical properties were obtained. The refined grain size and the obtained mechanical properties are forecasted by using characterization of accumulation deformation.     

静水压力对触变挤压Csf/AZ91D复合材料变形及纤维取向的影响

在触变挤压过程中,通过施加静水压力（即背压）可以有效地控制纤维取向,从而改善短纤维增强复合材料的机械性能。本文试验研究了有、无背压情况下Csf/AZ91D复合材料触变挤压过程中变形场及纤维取向变化规律。基于流函数法获得了Csf/AZ91D复合材料触变挤压过程中的等效应变速率,结合图像处理技术,对挤压后纤维取向角度度进行了统计分析,探讨了背压对塑性变形区尺寸,塑性变形区内应变速率的分布以及纤维取向角度的影响。结果表明,不施加背压情况下,从坯料外壁到心部存在明显的等效应变速率梯度,在相同位置,纤维取向角度与等效应变速率几乎成正比关系,而施加背压提高了坯料充填模具外侧拐角的能力,使得坯料横截面上等效应变速率梯度变小,分布更加均匀,纤维取向角度也更加一致。研究结果对于调控Csf/AZ91D复合材料的塑性变形具有重要的指导意义。     

纯铝等径角挤技术(Ⅱ)--变形行为模拟

通过有限元模拟和坐标网格，对纯铝等径角挤过程的变形行为进行了模拟和试验。结果表明，纯铝在单道次等径角挤压过程中所需的载荷随着样品位移的增加大致可分为快速增加、缓慢增加、快速增加、载荷值趋于稳定、载荷下降5个阶段。由于样品外部在主要变形区的流动速率比样品内部的快，因而样品在等径角挤压过程中会出现不均匀变形，样品底部沿宽度方向的塑性变形量明显少于样品顶部和中部的，坐标网格法实验结果也证明了这一点。在等径角挤压过程中，样品不同部位的应力状态不一致，样品内部存在压应力→拉应力的转变，样品外部存在压应力→拉应力→压应力的转变。摩擦消除后，有效应变有所增加，但并不能降低样品变形的不均匀性；采用尖角模具既能产生更大的剪切应变，又能提高变形的均匀性。     

等通道转角挤压过程塑性变形行为的研究

等通道转角挤压工艺是一种利用纯剪切变形获得块状超细晶材料的新技术,本文采用坐标网格法进行实验,获得了力一行程曲线和试样网格的变化,并应用Deform-3D有限元软件数值模拟了5052铝合金挤压塑性变形过程,将挤压后的实验结果同模拟结果进行比较,两者吻合较好,以此为基础,分析了挤压变形力和等效应变的分布规律,探讨了塑性变形的行为.     

等通道转角挤压制备超细晶材料的最新研究进展

等通道转角挤压(Equal channel angular pressing,ECAP)方法是制备性能优异超细晶材料最常见的大塑性变形方法之一。模角、挤压路径、挤压道次、挤压温度和挤压速度等因素都会影响等通道转角挤压制备超细晶材料的性能;等通道转角挤压的模具也在不断地优化,如背压-等通道转角挤压(Back pressure ECAP,BP-ECAP)模具、可加热的模具以及在等通道转角挤压基础上形成的板材连续剪切技术等,这些新的模具可以改变ECAP变形过程中的组织均匀性。本文综述了等通道转角挤压制备超细晶材料的最新研究进展,并指出了几个需要深入研究的问题及方向。     

3D FEM simulations and experimental validation of plastic deformation of pure aluminum deformed by ECAP and combination of ECAP and direct extrusion

Rigid-viscoplastic 3D finite element simulations (3D FEM) of the equal channel angular pressing (ECAP), the combination of ECAP + extrusion with different extrusion ratios, and direct extrusion of pure aluminum were performed and analyzed. The 3D FEM simulations were carried out to investigate the load–displacement behavior, the plastic deformation characteristics and the effective plastic strain homogeneity of Al-1080 deformed by different forming processes. The simulation results were validated by microstructure observations, microhardness distribution maps and the correlation between the effective plastic strain and the microhardness values. The 3D FEM simulations were performed successfully with a good agreement with the experimental results. The load–displacement curves and the peak load values of the 3D FEM simulations and the experimental results were close from each other. The microhardness distribution maps were in a good conformity with the effective plastic strain contours and verifying the 3D FEM simulations results. The ECAP workpiece has a higher degree of deformation homogeneity than the other deformation processes. The microhardness values were calculated based on the average effective plastic strain. The predicted microhardness values fitted the experimental results well. The microstructure observations in the longitudinal and transverse directions support the 3D FEM effective plastic strain and microhardness distributions result in different forming processes.