铜铬合金等径角挤压后的组织与性能

采用等径角挤压（ECAP）对铜铬合金（Cu／3．75%Cr）进行加工，并进行了金相及扫描电镜分析。结果表明：ECAP导致材料晶粒细化十分明显，铬在合金中仍以颗粒状均匀分布。同时，ECAP加工后铜铬合金硬度和抗拉强度也有很大提高。     

镁合金等径角挤压的研究与进展

对等径角挤压工艺的基本原理及其工艺参数在挤压过程中对镁合金显微组织、力学性能的影响,等径角挤压过程中镁合金的晶粒细化机理、变形机理及其微观结构、力学性能等的演变规律作了综述,并对等径角挤压镁合金超塑性研究现状和镁合金等径角挤压发展趋势作了介绍.     

等径角挤压提高耐热钢的综合力学性能

研究了用等径角挤压变形与热处理工艺相结合提高耐热钢综合力学性能的方法。结果表明：采用等径角挤压变形后再进行固溶＋回火热处理工艺,难以提高材料的综合力学性能,而采用固溶＋回火＋等径角挤压变形＋回火工艺,可以显著提高材料的综合力学性能。在技术条件规定的回火温度范围内,回火温度在下限时,屈服强度可提高60％,且塑性满足技术要求,强度的显著提高主要是由形变强化造成的;回火温度在上限时,铁素体基体可发生再结晶,显著细化了晶粒,可同时提高强度和塑性,但幅度不大。     

等径角挤压道次对纯锡显微组织与力学性能的影响

在室温下对纯度为99.99%的锻态纯锡板进行不同道次(0～20道次)的等径角挤压(ECAP),研究ECAP道次对纯锡显微组织和力学性能的影响。结果表明：在ECAP的剧烈剪切作用下纯锡晶粒中产生孪晶,并发生孪晶诱导再结晶,晶粒显著细化,当ECAP道次超过12道次时,晶粒细化效果减弱;随着ECAP道次的增加,纯锡的织构强度和最大取向密度降低,硬度、强度和断后伸长率均增大;与锻态纯锡相比,经20道次ECAP后的硬度、屈服强度、抗拉强度和断后伸长率分别提高了9.09%,5.14%,32.08%,144.19%;当ECAP道次数少于8道次时,纯锡的主要强化机制为加工硬化,而当ECAP道次数多于8道次时,主要强化机制为细晶强化。     

等径角挤压对Al-5Ti-1B合金中第二相的影响

在室温下对Al-5Ti-1B合金进行8道次等径角挤压试验,并运用X射线衍射仪、光学显微镜和扫描电镜等手段研究了变形前后Al-5Ti-1B合金中第二相的变化.结果表明:等径角挤压可以使Al-5Ti-1B合金中第二相颗粒细化,并改善了第二相颗粒分布的均匀性;随挤压次数的增加,大块状TiAl3相由20~80μm粗晶粒细化到5μm左右;呈团块状且分布不均的TiB2经挤压后得到均匀分布;硬颗粒第二相同时对基体有剪切作用,这也是晶粒细化的原因之一.     

铸态Cu-5.7%Cr合金在等径角挤压中铬纤维的原位形成

利用等径角挤压(ECAP)技术对铸态Cu-5.7%Cr合金进行了变形,对变形过程中原位铬纤维的形成进行了研究;根据纤维的形成过程,分析了Segal和Mcnelly剪切变形模型的适用性.结果表明:在挤压变形过程中,树枝状的铬相发生了旋转和延伸,从而形成细长的原位纤维,随着变形量的增大,纤维方向趋于与x轴平行;考虑摩擦的影响,提出了用修正的Mcnelly剪切变形模型来计算形变原位纤维的倾斜角,计算值与试验结果吻合较好.     

等径角挤压模具的新设计

分析了等径角挤压技术(Equal Channel Angular Pressing,ECAP)的工作原理,详细介绍了新设计的模具结构,讨论了模具材料的选择以及润滑剂的选取等关键技术,解决了传统设计中螺栓轴向受力过大而变形甚至导致模具分离的问题.模具结构设计简单,操作方便.     

铝-钛-硼中间合金在等径角挤压过程中的变形行为

采用等径角挤压(ECAP)技术对铝-钛-硼中间合金进行了室温挤压试验,用高温光学显微镜、扫描电镜、硬度计等分析了ECAP对合金中第二相粒子分布形态、尺寸及显微硬度的影响.结果表明:ECAP能显著改善合金中第二相粒子的分布形态,细化其尺寸;用试样绕其纵轴旋转9°.、方向不变的加工路径(Bc),经过8道次挤压后,第二相粒子由原来的散乱分布变成较为均匀分布,由原长约20μm、宽约10μm的块状粒子细化为5μm左右的小颗粒;挤压1道次后,材料硬度增加最为明显,4道次后硬度增加趋势变缓.     

残余试样对等径角挤压过程的影响

使用DEFORM3D软件，对等径角挤压过程进行有限元模拟，通过对比分析发现，残余试样的存在使挤压需要更大的载荷，使材料应变分布更加均匀，改变了材料的外形，改善了材料在模具内的填充。根据模拟结果，等径角挤压模具设计计算应以存在残余试样的条件为准，并且提出了出口通道的斜角设计。     

等径角挤压工艺研究及其新进展

概述了等径角挤压（ECAP）工艺的基本原理及通道交角角度、挤压方式、挤压温度、挤压速度等影响因素,介绍了ECAP法为了适应工业化生产新发展出来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,并对今后ECAP的发展方向进行了展望。     

中碳钢在等通道角挤压过程中的组织演化

论述了等通道角挤压(ECAP)技术的基本原理和组织演化过程,采用45钢作为试验材料,在室温条件下进行ECAP试验。试验发现:强烈的剪切变形起初主要发生在铁素体内,使铁素体内形成大量位错缠结和位错胞,构成亚晶,同时,珠光体内剪切变形的结果使渗碳体由原来的层片状被剪切断裂而细化,成为颗粒状,其颗粒尺寸逐渐细化到1μm,之后随同铁素体一道参与大的塑性流动,使原先块状铁素体和珠光体两相组织在大的塑性流动下被融合在一起,形成较均匀的亚微米组织。挤压四道次后,由高密度位错构成的位错胞崩塌变成大角度晶粒,其晶粒尺寸约为200nm,并且颗粒状渗碳体较均匀地分布在铁素体基体上。     

等通道转角挤压对铬青铜腐蚀行为的影响

采用电化学测试和浸泡腐蚀试验研究了12道次等通道转角挤压(ECAP)处理前后铬青铜在氢氧化钠溶液中的腐蚀行为。结果表明:ECAP对铬青铜的自腐蚀电位有降低作用;挤压后铬青铜在浸泡过程中的质量损失速率高于未进行挤压粗晶铬青铜的;ECAP并未从根本上改变其电化学腐蚀机制,但却显著改变了其腐蚀形式,未挤压铬青铜的腐蚀形式为沿晶腐蚀,挤压后的腐蚀形式为均匀腐蚀。     

等通道转角挤压技术及其工程应用研究

等通道转角挤压技术（ECAP）是一种目前最有工程应用潜力的大塑性变形（SPD）细晶材料制备技术，具有材料组织细化效果好、加工材料尺寸大等优点。阐述了ECAP处理对材料性能的影响，主要包括材料强韧性能的提高、超塑性的获得以及材料疲劳性能和功能特性的改善。在此基础上，探讨了近年来ECAP技术在工业化应用方面的研究进展，如各种大尺寸材料加工的试验研究、连续化生产和提高加工效率的解决方案等，同时指出了目前研究中存在的不足之处和需要解决的主要问题。     

等通道转角挤压Al-26%Si合金的组织和冲击性能

采用等通道转角挤压工艺(ECAP)细化了Al-26%Si合金中的组织,研究了该合金在不同温度下的冲击性能及断口形貌。结果表明:ECAP能有效细化该合金的晶粒,块状初晶硅尺寸明显减小且棱角钝化,针状共晶硅呈颗粒状弥散分布于基体中,300℃下挤压16道次后合金的室温(11℃)冲击功约为铸态的5倍;低温下,挤压16道次后合金的冲击性能随温度下降变化不大;当冲击温度由室温升高至100℃时,合金的冲击性能有所下降;铸态试样的断裂机制以脆性断裂为主,挤压后试样的断裂机制以韧性断裂为主。     

圆形挤压件等通道弯角挤压过程三维数值模拟与参数分析

等通道弯角挤压(ECAP)工艺可以将材料晶粒有效细化至1μm以下，是目前获得块状超细晶粒材料的重要方法之一。利用DEFOM-3D对圆形纯铝挤压件ECAP工艺进行大量三维有限元模拟，获得了挤压件变形过程晶粒细化机理，得出了挤压过程中模具拐角、模具圆心角和摩擦条件对挤压件变形均匀程度的影响规律，从而为ECAP模具设计、工艺参数拟定以及挤压工艺路线规划提供有效的理论指导。     

摩擦对大型等通道转角压最大挤压载荷的影响

采用Deform-3D有限元软件对大型等通道转角压(Equal channel angular pressing,ECAP)进行动态计算仿真模拟,并进行试验研究,重点考察变形体与模具间摩擦因数和模具水平通道扩口直径对挤压载荷的影响。模拟结果表明,剪切摩擦模型适合用于ECAP变形仿真模拟计算,摩擦因数对大型ECAP的最大挤压载荷具有很大影响,随着摩擦因数的增加,最大挤压载荷急剧增加;摩擦因数μ=0.6(近似于铝和钢干摩擦)时的挤压载荷是摩擦因数为0时挤压载荷的5.1倍;增加出口通道扩口端的直径,当μ<0.6时,对最大挤压载荷几乎没有影响,而当μ>0.6时,可以明显降低最大载荷值,但也不是出口通道扩口直径越大其对应的挤压载荷就越小。试验研究表明,大型ECAP必须想办法降低摩擦才能实现批量化生产,试验和仿真的最大挤压载荷吻合。     

等径角挤压法制备亚微米2A12铝合金块体材料

采用等径角挤压技术对2A12铝合金在室温下进行挤压变形。用TEM、SEM观察了材料的微观结构,并测试了挤压过程中强度、硬度的变化。结果表明：两次挤压可以使2A12铝合金的平均晶粒尺寸从5μm减小到200nm左右,晶粒细化效果明显。材料经等径角挤压一次后,σ、σ0．2和硬度分别提高了70％、60％和50％。     

等通道转角挤压下变形体长度对应力的影响及开裂判据分析

利用有限元软件ANSYS对2024铝合金等通道转角挤压(Equal-channel angular pressing,ECAP)过程进行计算模拟,得到等效正应力(Von Mises应力)、切应力随变形体长度及下行位移的变化,结合ECAP试验,研究ECAP形变开裂的判据.结果表明,无论变形体长度及下行位移如何变化,等效正应力都小于材料的抗拉强度,而切应力则随着变形体长度的降低总体上呈下降趋势,当变形体的长度小于某一临界值时,计算模拟表明最大切应力小于材料的抗剪强度,样品开裂倾向大幅降低,二者相当吻合.研究结果不仅说明"最大切应力不大于材料抗剪强度"可以作为材料ECAP形变过程中不出现开裂现象的判据,而且也为材料的ECAP加工提供理性研究思路,即先实测材料的应力-应变曲线,然后基于上述判据对模具结构、材料预处理工艺及样品尺寸等进行优化设计.