等通道弯角挤压变形机理模拟与工艺参数优化

通过等通道弯角挤压工艺(Equal Channel Angular Pressing-ECAP)能够获得块状超细晶粒材料(包括亚微米和纳米材料)。模具几何形状、摩擦条件等工艺参数对挤压过程具有重要影响。本文应用作者自主开发的商品化软件，通过大量的有限元模拟，研究了过程参数对挤压件变形分布、挤压载荷的影响规律，给出了不同模具拐角和圆心角对BCAP挤压件变形区产生的累积等效应变、等效应力和载荷一行程曲线的影响，为优化模具形状和获得所要求的挤压件变形分布提供了大量有效的结果和规律。  

大体积超细晶金属材料的剧烈塑性变形法制备技术

介绍了大体积超细晶金属材料的各种常见剧烈塑性变形法制备技术,系统阐述了各种制备技术的基本原理,并分析比较了这些制备技术的优缺点和适用范围,指出了剧烈塑性变形法制备技术的发展方向。  

ECAP法对H62黄铜的晶粒细化研究

通过ECAP（equal channel angular pressing）法对H62黄铜进行了研究.黄铜试样经过ECAP挤压后,在模具通道的转角处发生了剧烈塑性变形,使晶粒不断细化.对挤压后的试样进行显微组织观察、硬度测试、力学性能测试,结果表明ECAP法对H62黄铜的晶粒细化,硬度,强度的提高有显著的作用.  

剧烈塑性变形对块体纳米金属材料结构和力学性能的影响

综述了剧烈塑性变形引起的块体纳米金属材料的结构和力学性能演变.以电化学沉积法制备的fcc结构纳米晶Ni-20%Fe(质量分数)合金为研究对象,通过对其进行不同应变量的高压扭转实验,系统分析了变形引起的结构和力学性能演变.结构表征结果表明:(1)变形引发纳米晶Ni-Fe合金晶粒旋转,实现晶粒长大.同时,晶粒长大过程伴随着位错密度、孪晶密度的演变;(2)存在一个最有利于变形孪晶生成的晶粒尺寸范围(45~100 nm),在这个晶粒尺寸范围之外,去孪晶起主导作用使原有的生长孪晶或变形孪晶消失;(3)位错密度是影响位错与孪晶反应的新的影响因素.当发生孪晶的晶粒内位错密度低时,位错可完全穿过孪晶界,部分穿过孪晶界,或被孪晶界吸收;发生孪晶的晶粒内位错密度高时,大量位错缠绕并堆积在孪晶界附近,形成应力集中,破坏孪晶界原有的共格性.为释放局部应力,将从孪晶界的另一侧发射不全位错形成层错和二次孪晶;(4)在塑性变形导致的晶粒长大过程中,原先偏聚于消失了的晶界上的C和S沿残留晶界扩散并继续偏聚于晶界上.结构与力学性能关系结果表明:随着应变量的增加,应变强化、应变软化交替出现.位错密度对硬度的演变起主导作用,其它结构演变(如孪晶密度的变化和晶粒尺寸变化)对硬度的演变起次要作用.  

剧烈塑性变形条件下工业纯钛晶粒细化机理研究

通过对工业纯钛表面机械研磨(SMAT)这种变形方式的结果和微观组织变化的研究,分析了工业纯钛的品粒细化机制,讨论了其他剧烈塑性变形技术无法制备出晶粒尺寸更小的纳米晶的原因.结果表明:对于工业纯钛,SMAT这种具有高的应变速率和多方向载荷的变形方式,有利于形成细小的纳米晶;同时高应变速率增加了位错滑移的临界分切应力.  

板材分段多点成形中局部剧烈塑性变形的研究

局部剧烈塑性变形是分段多点成形中特有的一种缺陷,对其进行深入的研究有利于分段多点成形技术的进一步实用化.本文以圆柱形工件为例,对分段多点成形过程进行数值模拟,详细分析了局部剧烈塑性变形的产生机理,并采用非均匀有理B样条曲面(NURBS)方法,进行过渡区的协调设计来抑制局部剧烈塑性变形的产生,实验证明这种方法能够显著提高工件的成形质量.  

剧烈塑性变形珠光体钢丝退火组织与性能

研究了经剧烈塑性变形制备的珠光体扁钢丝在不同温度退火后的力学性能和组织.结果表明,在低于200℃退火时,由于应变时效的作用,强度和硬度有所增加；退火温度＞200℃时,强度和硬度不断降低.同时,在变形时引入的高应力和退火温度的作用下,片层状渗碳体在200℃以上退火时开始溶解,并随温度的升高,渗碳体溶解的速度加快,最终形成球化组织.  

晶体塑性模拟在等通道转角挤压中的应用

概述了晶体塑性模拟在面心立方金属等通道转角挤压中的典型应用.结果表明,这些模拟能够较好地解释仅基于宏观变形行为所不能解释的晶粒细化效率的路径相关性和亚结构方向性问题,能够满意地预测不同加工条件下材料的晶粒取向稳定性和织构演变.应用表明,晶体塑性模拟是探索晶粒变形的晶体学特性以及相关行为的有效手段,而这些特性常常被现有宏观理论所忽略或错误地解释.  

激光熔覆Co-Cr-Ni-Mo涂层的粘塑性摩擦及组织演变行为(英文)

通过激光熔覆Co-Cr-Ni-Mo合金与WC-Co硬质合金之间的旋转摩擦变形实验,研究钴基合金的粘塑性摩擦及纳米组织形成机制。考察粘塑性摩擦过程的摩擦系数、界面温度及轴向缩短量随时间的变化关系。结果表明以上物理量首先进入快速上升阶段,然后进入稳态阶段,其中第一个阶段属于滑动摩擦,第二阶段属于粘塑性摩擦。粘塑性摩擦后,激光熔覆涂层从表面至内部可分为粘塑性变形区、热力影响区、激光原始组织3个典型区域。粘塑性变形可将原始组织中的网状M23C7相破碎为弥散分布的等轴形状纳米晶粒。粘塑性区的宽度为37～131μm,其典型组织特征为晶粒尺度小于50nm的M23C7相及α-Co相,甚至含有少量接近非晶态结构。因而,粘塑性摩擦将激光熔覆合金的硬度由HV600提高至HV997。  

纯铜拉扭组合剧烈塑性变形细晶研究

以面心立方的T2纯铜为实验材料,采用拉扭组合变形为实验方法,通过对材料变形前后的微观组织对比和基于微小材料压缩试验的显微硬度测量及弹性模量分析,探讨剧烈塑性变形（severe plastic deformation,SPD）条件下材料的理想极限应力状态,以期获得不同拉扭应变分量比值加载路径对剧烈塑性变形晶粒细化极限（饱和）状态的影响规律。