6061铝合金等通道转角挤压时的流变性能

分别对退火态和固溶时效态6061铝合金进行8道次及4道次等通道转角挤压,用有限元软件Deform-3D模拟变形过程,研究连续大变形对组织性能的影响规律.结果表明:等通道挤压使晶粒破碎细化,金属流线走向与剖面对角线方向基本一致;退火态合金的表面硬度随变形道次增加而升高,各道次挤压载荷峰值没有随着变形道次增加而单调增加,而是经历一个升高、降低、再升高的过程.固溶时效态合金的表面硬度在2道次变形后达到了峰值,其载荷峰值也在第2道次变形时最高.硬度值的变化规律与强化因素及位错的运动有关,而载荷的变化规律与摩擦力的变化及其对载荷的贡献大小有关.模拟结果发现,挤压载荷峰值随着变形道次的增加而增大,与实测值不相符.由于剧烈变形使合金组织性能变化较大,因此需要适当修正材料本构关系,才能正确反映其流变行为.     

铝合金AL5454等通道挤压工艺的模拟研究

利用Deform-3D对铝合金AL5454挤压件进行ECAP工艺的模拟研究,得出了挤压过程中模具拐角、模具圆心角半径等对挤压件变形等效应力的影响规律,从而为ECAP模具设计、实验研究、工艺参数拟定提供理论指导。     

等通道转角挤压过程有限元模拟

等通道转角挤压是一种新的制备超细晶粒材料的技术。对于工业纯铝材料的等通道转角挤压过程 ,采用有限元技术进行模拟 ,分析了挤压过程中材料的应力和应变并对不同摩擦条件下的挤压变形情况进行了分析 ,将有限元分析结果与实际网格变形进行了比较 ,两者结果基本吻合     

等通道转角挤压中摩擦影响的数值模拟

采用大型商用有限元软件ANSYS对等通道转角挤压(Equal Channel Angular Pressing, ECAP)过程进行数值模拟,得到了ECAP变形过程中的等效应变和等效应力分布规律,分析了摩擦对ECAP变形的影响.结果表明,当模具转角φ＝90°、ψ＝0°时,与无摩擦情况相比,摩擦的存在使与模具接触的试样底部金属发生较大的变形,使等效应变和等效应力分布不均;最大等效应变主要分布在试样的底部,最大等效应力主要分布在转角处且比无摩擦时的分布区域有所扩张.同时,无摩擦时,试样与模具外转角处产生"间隙";存在摩擦时,随着摩擦的增大这种"间隙"逐渐减小甚至会消失.     

等通道转角挤压工艺有限元分析

用SOLIDWORKS建立等通道转角挤压(ECAP)的几何模型，用有限元软件DEFORM-3D划不同摩擦系数、不同冲头速度时的挤压过程进行了模拟、获得了相应的应变场以及载荷行程曲线，得到了模具的应力分布。模拟结果表明：变形区域集中在两个通道的相交部分；等效应变速率与冲头的运动速度成正比：摩擦系数对应变的分布和变形载荷有较大影响：在一定的摩擦条件下，完成ECAP所需的变形抗力与材料流动应力成线性关系；当通道表面粗糙度Ra为1.6μm时，模具危险点工作应力不会超过变形体流动应力的4.5倍。     

摩擦对6061铝合金等径角挤压变形的影响

应用Deform-3D软件,对6061铝合金的等径角挤压过程进行了数值模拟,研究了摩擦对挤压过程的影响,并分析了挤压过程中挤压力的变化以及应力和应变的分布情况。等径角挤压试验在1000kN压力机上进行,测定了实际挤压载荷,并采用不同的润滑剂对摩擦的影响进行了研究。结果表明,6061铝合金的等径角挤压变形过程中应力和应变呈不均匀分布,摩擦对挤压过程有着重要的影响。摩擦因数越大,挤压力越大,变形越不均匀。另外,对模拟结果进行了试验验证,结果基本一致。     

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 (EqualChannelAngularPressing 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ECAP挤压件变形区产生的累积等效应变、等效应力和载荷 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。     

稀土对6061铝合金组织和挤压性能的影响

向6061铝合金中添加的混合稀土,采用金相显微镜和扫描电镜,在6 MN热挤压机上研究稀土元素对6061铝合金铸态组织和热挤压性能的影响。结果表明,添加稀土后,铝合金的晶粒得到细化,晶界有少量稀土相析出。挤压时挤压力降低,挤压时间缩短。同时合金能够保持很好的力学性能。适量稀土可改善6061铝合金的挤压工艺性能,对制品力学性能影响不大。     

7050铝合金等通道多转角挤压过程的三维有限元模拟

对7050铝合金等通道多次转角挤压（equal-channel angular pressing,简称ECAP）过程中的变形行为进行三维有限元模拟,并研究了挤压过程中等效应变的演化以及载荷．位移曲线变化。为开发多道次ECAP工艺的模具设计、工艺参数提供理论指导依据。     

ECAP挤压道次对6061铝合金力学性能及耐磨性的影响

采用等通道转角挤压(Equal Channel Angular Pressing,ECAP)工艺,在110℃下对6061铝合金进行4道次挤压变形。借助显微硬度测试、室温拉伸试验和断口SEM分析,研究了挤压道次对6061铝合金力学性能的影响规律;通过摩擦磨损试验,获得了不同挤压道次下6061铝合金的摩擦系数以及磨损率,并对磨损表面进行了形貌观察和EDS能谱分析。结果表明:随着挤压道次的增加,6061铝合金硬度和强度逐渐增加,且前两个道次增幅最大,4道次变形后,材料晶粒得到显著细化,显微硬度和抗拉强度分别达到了93. 4 HV和250. 2 MPa;同时,显微硬度分布趋于均匀,材料塑性降低,拉伸断口表现出明显的韧性断裂特征。随着挤压道次的增加,6061铝合金耐磨性能和抗氧化能力均得到显著提升,平均摩擦系数和平均磨损率逐渐降低,分别从1道次的0. 457、0. 028 mm3·m-1下降到4道次的0. 355、0. 014 mm3·m-1。ECAP变形后6061铝合金磨损机制是以磨粒磨损和氧化剥层磨损为主导的混合磨损机制。     

等通道转角挤压(ECAP)工艺的研究现状

等通道转角挤压(ECAP)是一种大塑形加工技术,可细化合金组织,改善性能,提高材料的成形性.本文概述ECAP法的基本原理、剪切模式与变形规律,分析摩擦因素对变形的影响,综述中国在ECAP合金组织、性能方面的一些研究成果.     

挤压温度对Cu基形状记忆合金等通道转角挤压过程的影响

研究了挤压温度对CuZnAl形状记忆合金等通道转角挤压(ECAP)过程的影响以及挤压后合金组织和性能的变化。结果表明，实验合金在室温下由于变形抗力过大无法进行ECAP处理，而在200℃、250℃、300℃、350℃时都能顺利进行挤压，但在200℃挤压时加工硬化严重，挤压过程无法多次进行；250℃虽无明显的加工硬化，但挤压多次时出现裂纹；350℃挤压晶粒长大比较严重，故本实验合金的最佳ECAP处理温度为300℃。合金在上述四个温度挤压后，硬度都大幅度提高，力学性能得到提高；晶粒大小虽无明显减小，但晶界更加清晰，晶粒更加规则，特别是300℃挤压8次后形成了具有大角度晶界的等轴晶，微观组织得到优化。     

等径弯曲通道变形制备超细晶铜的力学行为

利用显微硬度计和电子拉伸机,研究了等径弯曲通道变形(Equal Channel Angular Pressing-ECAP)前后纯铜的硬度、力学性能,分析了ECAP制备超细晶铜(UFG)的强化机制。结果表明,纯铜在ECAP变形中出现了加工硬化-软化的饱和现象,即流动应力随变形量增加先迅速增大,在8道次达到最大(σb=410MPa),而后趋于饱和。强度可达400～410MPa,伸长率为12%～20%,硬度(HV)为140～146。利用MA模型合理解释了ECAP制备超细晶材料的拉伸力学行为。     

纯钛连续等径通道转角挤压的有限元模拟

等通道转角挤压(Equal Channel Angular Pressing,ECAP)是一种制备超细晶材料的加工方法.利用ABAQUS有限元分析软件及网格再划分对纯钛的连续等通道转角挤压变形的Bc和C方式进行了三维的计算机有限元模拟,得到了应力应变分布规律和挤压力一位移曲线.结果表明,Bc方式在1、3、4道次挤压后纯钛试样的塑性应变梯度比C方式更小,而最大的压力是2道次.     

Equal Channel Angular Pressing of Tubular Samples

A new technique to equal channel angular pressing of tubular samples has been proposed and investigated through experiments and simulations.Deformation behavior of copper tube sample was numerically analyzed during the first pass of tubular ECAP process.The investigation included the efect of various tube wall thicknesses on the efective strain magnitude and strain distribution uniformity.It is shown that tube wall thickness of 3.5 mm gives the optimum value for strain behavior.In addition,copper tube specimens with3.5 mm wall thickness have been successfully ECAPed up to four passes with the die channel angle of 90° using flexible polyurethane rubber pad.Micro-hardness measurements on both annealed and ECAPed tubes show that 33%and 57%increases in hardness value and also,50%and 70%reductions in the grain size were achieved after the first and fourth passes respectively.Furthermore,tube wall thickness measurements show that the process does not change the dimension of deformed specimens.     

等径角挤压法制备超细晶的研究现状

总结了等径角挤压(Equal Channel Angular Pressing，ECAP)过程中的影响因素、晶粒细化的机理等方面的研究进展，讨论了挤压温度、挤压速度在ECAP过程中对材料的影响，简述了ECAP的变形途径、变形次数对材料晶粒、材料变形量的影响。论述了由等径角挤压方法制备超细晶材料的发展现状并提出了一些需要进一步深入研究的方面。     

等径角挤压2A12铝合金超细晶组织结构研究

使用Φ=90°和ψ=30°的挤压模具在室温下对2A12铝合金进行了8次等径角挤压,成功制备了晶粒尺寸为200nm左右、具有大角度晶界的块体超细晶材料,并且采用HitachiS-800透射电镜,研究了挤压过程中2A12铝合金的组织结构及其变化。结果表明挤压一次后,晶粒内位错密度急剧增加,形成位错纠缠,晶粒细化效果最明显;挤压前分布在α-Al基体上的针状第二相Al2Cu和颗粒状Al2Cu Mg,在剪切力的作用下,针状Al2Cu变成颗粒状,弥散分布在α-Al基体上,Al2CuMg颗粒因晶粒细化进入了晶界位置,而且在以后的挤压中,这些化合物颗粒大小基本保持不变。继续挤压,位错逐渐由晶内移动到晶界上,在晶界上形成胞状组织,最后逐渐变成了清晰的小角度晶界或大角度晶界,从而实现组织的超细化。     

工艺参数对ECAP镁合金焊接接头性能的影响

研究了厚度为15mm的等径弯曲通道变形AZ31镁合金的搅拌摩擦焊工艺，对焊接的成形特点和力学性能进行了分析。试验结果表明：工艺参数对于焊缝成形有很大的影响，当焊接速度为37.5mm/min和搅拌头旋转速度为750r/min时，接头平均抗拉强度为母材的91%，旋入侧与旋出侧的硬度值有明显差异，接头区域的硬度值均低于母材，在热影响区域附近出现一个峰值。拉伸断口形貌表现出韧性断裂特征。