ECAP法制备细晶ZK60镁合金的微观组织与力学性能

利用等通道转角挤压法(ECAP)制备出了细晶ZK60合金,通过金相组织观察,拉伸性能测试,EBSD和透射电镜(TEM)研究了不同挤压温度和挤压道次对合金组织与性能的影响.结果表明:ZK60镁合金在210～240℃温度范围内进行ECAP挤压能获得较好的晶粒细化效果;在240℃进行ECAP挤压时,随着挤压道次的增加,合金晶...     

连续 ECAP 大应变的数值模拟研究

基于刚塑性有限元理论,采用有限元软件DEFORM-3D对5052铝合金连续ECAP(Equal Channel Angular Pressing)大应变成形过程进行了三维数值模拟研究,研究了工件的变形过程以及应变均匀性,温度的分布规律。模拟结果表明,金属变形剧烈部位主要集中模具的拐角区域,该区域的等效应变呈层状分布,而且变化梯度较大并且温度最高。模拟结果对实际生产具有很好的指导作用。     

带背压等径角挤压挤压力上限解析

等径角挤压过程中施加背压,可以有效地改善材料微观组织和力学性能。运用上限理论推导出了带背压等径角挤压的挤压力解析式,结合实验进行验证,分析了背压作用的影响因素及背压效果,为等径角挤压的工艺优化、背压施加方式、模具设计及设备选择,提供了可行的方法。     

600℃退火对等通道转角变形40Cr钢强度和位错强化的影响

研究了600℃退火对经完全退火预处理并经等通道转角挤压（ECAP）加工的40Cr钢强度和位错强化的影响。微观组织和拉伸试验结果表明,600℃退火使ECAP形变40Cr钢铁素体区发生再结晶,并使强度明显降低。经XRD分析和Taylor公式的定量计算说明,600℃退火对ECAP形变40Cr钢的位错强化影响很小,实际强度的降低不是来自于位错强化的降低,而是来自于其它强化机制（晶界亚晶界等）的减弱。     

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.     

120°模具室温8道次ECAP变形TA1纯钛的组织与性能

采用两通道夹角Φ=120°,外圆角ψ=20°的模具,在道次间未退火的条件下实现TA1纯钛BC方式8道次室温ECAP(Equal Channel Angular Pressing)变形,制备表面光滑无裂纹的变形试样。研究纯钛室温ECAP变形组织结构的演变和特征,测定变形试样的力学性能。结果表明：随着室温ECAP变形道次的增加,原始粗大的α相等轴晶由最初几道次形成的板条和孪晶经过自身和相互交割形成亚晶,以及剧烈变形形成的位错胞状结构,通过位错的相互作用和重组逐渐演变成大角度晶界的超细晶等轴组织。获得平均晶粒尺寸约200 nm的TA1纯钛试样,其屈服强度和抗拉强度分别由275和407 MPa提高到710和791 MPa,并保持较高的塑性,延伸率为19.0%     

MB15合金等通道转角挤压组织模拟和实验分析

采用等通道转角挤压(ECAP)对MB15合金试样进行挤压,利用有限元软件DEFORM-3D进行ECAP晶粒组织模拟,探索采用有限元模拟与实验分析相结合的方法,研究镁合金ECAP成形过程的晶粒组织变化规律。模拟结果表明:数值模拟后试样从头部P1处、中部P2处到尾部P3处的晶粒组织细化程度明显减小,平均晶粒尺寸从初始的13.32μm减小到2.3~3.1μm;采用ECAP方法进行一道次挤压,试样的平均晶粒尺寸从13.32μm减小到2.2μm。对比数值模拟与实验分析结果表明:两者在晶粒细化程度上吻合良好。     

纯镁切应力变形后的微观组织演变、力学性能、腐蚀行为

纯镁为密排六方结构,具有较少的独立滑移系导致其塑性较差。研究了纯镁变形后的微观组织演变、力学性能、腐蚀行为。结果表明,纯镁经过等径角挤压（ECAP）变形后晶粒明显细化以及基面织构发生了弱化,导致纯镁的塑性得到了显著地提高。等径角挤压变形后纯镁强度降低主要是因为基面织构弱化影响大于晶粒细化。此外,等径角挤压变形后纯镁自腐蚀电位和腐蚀电流密度明显增加,纯镁的抗腐蚀性能显著提高。纯镁的腐蚀机理可能从局部腐蚀向均匀腐蚀转变,从而减少了样品在标准模拟体液浸泡中的腐蚀脱落,确保了试样的完整性。     

楔形头部试样的ECAP变形行为有限元模拟

应用三维有限元方法对楔形头部试样在等径弯曲通道挤压(ECAP)中的变形行为进行了模拟分析,以比较不同楔形方案(前楔形、后楔形以及楔形头部大小)对金属ECAP变形的影响.结果表明:试样头部为后楔形可以有效的降低加工载荷,显著改善应力/应变分布的均匀性,消除应变集中,避免折叠缺陷,从而获得组织性能较为均匀的试样.     

Improving corrosion resistance of Al‐11mass%Si alloy through a large number of ECAP passes

Ultrafine‐grained (UFG) Al‐11mass%Si alloy, processed by multi‐pass equal‐channel angular pressing (ECAP) at 573 K, was investigated on corrosion behavior in 0.6 M NaCl solution. Potentiodynamic polarization tests and scanning electron microscopy observation showed that a large number of ECAP passes resulted in lower corrosion current density, more positive corrosion potential, and rather smooth corroded surface with shallow corrosion pits. The uniform distribution of fine secondary‐phase particles on UFG Al matrix weakened the susceptibility to pitting corrosion while inhibited general microgalvanic reactions. The present results indicate that grain refinement of aluminum matrix to the UFG state and uniform redistribution of broken particles (including eutectic silicon and secondary phases), via severe plastic deformation at elevated temperature undergoing dynamic recrystallization, can significantly improve the corrosion resistance of Al alloys, besides the known exceptional mechanical advantages. The simple and effective ECAP procedure makes UFG Al alloys more attractive for high strength structural application in corrosive environment.