304L不锈钢等径角挤压有限元模拟研究

在不同温度下对304不锈钢进行等径角挤压有限元模拟,对挤压变形特点及不同温度下的挤压力及等效应力进行对比分析。结果表明,800℃时的最大挤压力是最低的,该温度下挤压对模具有利。工件温度在800℃时,其等效应力最大为267 MPa,在400℃时其等效应力最小为224 MPa,最大变化幅度为43 MPa,整体上看工件等效应力受温度影响较小。304不锈钢在低温条件下进行等径角挤压变形后加工硬化非常严重,随着挤压温度进一步增加,拉伸曲线形貌基本上一致。     

基于Deform-3D的等通道转角挤压变形过程的计算机模拟

采用商用DEFORM-3D软件对等通道转角挤压过程进行了计算机模拟,并将力-行程曲线的模拟和实验结果进行了对比,两者吻合较好;同时分析了挤压过程中变形体内的等效应力和等效应变的分布规律,初步探讨了晶粒细化的力学机理,为未来的研究奠定基础。     

等通道转角挤压实验模具设计

介绍了等通道转角挤压实验模具的设计 ,利用该模具可以在实验室制备具有超细尺度晶粒的块状材料 ,是实现晶粒超细化的一种新方法。     

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。     

基于DEFORM-3D的ECAE处理GCr15钢数值模拟

为了研究ECAE转角对GCr15钢晶粒细化的影响,借助于solidworks软件建立内角90°、120°两种转角模具模型,利用DEFORM-3D软件进行分析。结果表明:当内角Φ准为90°相对于Φ准为120°时,等效应变更大,也就是随着内角增加等效应变减小,这对晶粒细化是不利的;模具内角为90°时晶粒细化效果比内角为120°要好,塑性变形也大,但是要注意摩擦阻力的影响。     

GCr15钢的等通道转角挤压组织细化

对GCr15钢的等通道转角挤压(ECAE)工艺及对晶粒的细化效果进行了实验研究.在温度为950℃、挤压速率为25 mm/s条件下,对该合金进行了等通道转角挤压.高温条件下,利用等通道转角技术实现了大块材GCr15钢材料的晶粒细化.研究发现,在热加工条件下,GCr15钢的原始粗大晶粒经一次挤压后均可以得到显著细化,但细化不均匀,仍有少量粗大晶粒存在.     

Route Effect on Equal Channel Angular Pressing of Copper Tube

A new technique to produce ultra-fine grained tubular specimen has been proposed,and the experiments have been performed using equal channel angular pressing(ECAP) with an angle of 90° between two intersecting channels and also the use of rubber pad as a mandrel during process.Commercial purity copper tubes have been pressed up to three passes through four different fundamental routes(A,B_A,B_C,and C) directions of which are identified in the text below.The influence of each route on the value,distribution,and homogeneity of hardness has been investigated by applying Vickers micro-hardness measurements at various locations of the tube's transverse planes.Significant enhancement of the hardness is observed after the first pass ECAP.Also,routes C and B_C show,respectively,better average hardness magnitude and hardness distribution uniformity.In addition,the results indicate that there is about 50%and 62%reduction of the grain size,compared to the annealed condition,following ECAP process of the copper tube sample after the first and the third pass via route B_C.     

Super-Elasticity Characteristics of TiNi Alloy Processed by Equal Channel Angular Extrusion

A Ni-rich TiNi alloy was processed by Equal Channel Angular Extrusion (ECAE) at 500℃. After four passes ECAE treatment, microstructure of the alloy was refined but slightly inhomogeneous, to sub-micron scale, approximately 0.5～0.6 μm. Comparing with the solution-treated TiNi specimen, the martensitic transformations start (Ms) and peak temperatures (Mp) of TiNi specimens processed by ECAE were dramatically lowered. After ECAE treatment, the R-phase transformation was stimulated and separated from martensiti...     

工业纯铝等通道球形转角膨胀挤压变形的力学与摩擦学性能

对传统等通道转角挤压工艺(equal channel angular extrusion,ECAE)进行改进,提出一种新型剧烈塑性变形法(severe plastic deformation,SPD)——等通道球形转角膨胀挤压(equal channel angular expansion extrusion with...     

挤压件尺寸对等径角挤压成形工艺的影响

为了通过大塑性变形技术制备出满足工业需求的大尺寸块体超细晶材料,采用有限元法模拟了不同尺寸挤压件的1、2道次等径角挤压过程,得到了各挤压件的等效应变、等效应力和载荷曲线.分析得出:挤压件尺寸对等效应变的大小和分布以及等效应力的大小影响甚微;但随着挤压件尺寸的增大,等效应力和2道次等效应变的分布均匀性降低,挤压载荷增大.这表明:经过多道次等径角挤压的大尺寸挤压件可以获得晶粒分布均匀的大块体超细晶材料.     

Damaging Prediction of Difficult-to-Work Aluminum Alloys During Equal Channel Angular Pressing

Severe plastic deformation (SPD) is a well-established method in the recent years for grain refinement in metallic materials. Equal channel angular pressing (ECAP) is one of the most effective SPD techniques. Inherent failures of ECAP, consisting in billet damage, take place if not made a correct process design. In this article, the evolution of damaging for a difficult-to-work Al-Mg alloy during ECAP was investigated. A tridimensional finite element analysis was performed for four different die designs to study the influence of die geometry and process parameters on billet damaging. To validate modeling we used, load level and strain distribution were depicted. Experimental tests were performed to test the numerical prediction. The results show that cracking may be reduced or eliminated by inner fillet corner of the die channels. It was demonstrated that the predicted results were in good agreement with experimental data obtained for 5052 aluminum alloy. The direct effect of knowledge about load and damaging during ECAP is to prevent both tool and billet damage.     

等径转角挤压制备细晶材料研究进展

综述了等径转角挤压制备细晶材料的加工工艺方法。同时,介绍了等径转角挤压的技术工艺原理、变形特点与变形过程,目前国内外研究进展情况等。     

等径道角挤压法制备半固态MB15-RE镁合金坯

研究了等径道角挤压法制备半固态MB15-RE镁合金坯，其中包括挤压前后力学性能对比和半固态球化过程微观组织演变规律。分析结果表明，等径道角制备得到的MB15-RE镁合金力学性能大大提高，抗拉强度由铸态的154.7MPa提高到312.5MPa，伸长率由7.3%提高到13.0%。半固态组织晶粒细小、均匀、圆整度好，最小晶粒尺寸可达到5～20μm，圆整度接近1.3。     

基于数值模拟的等通道转角扭挤工艺参数优化设计

对AISI-4140材料的等通道转角扭挤过程进行数值模拟,将扭转角β、背压P、摩擦因子μ和挤压速度v作为挤压工艺参数,以平均等效塑性应变εm、平均等效塑性应力σm、最大损伤值δmax作为优化设计目标。运用追踪点法和灰色系统理论的灰色关联度优化工艺参数,最终使设计目标值达到εmmax、σmmax、δmmianx。结果表明,在施加背压的条件下,ECAPTE工艺使变形材料迅速地形变累积,最大损伤值显著地减小,使剧烈塑性变形材料组织的晶粒获得显著细化。     

等通道转角挤压制备超细晶GCr15钢研究

研究了GCr15钢等通道转角挤压(ECAE)的原理与技术实施手段。通过设计ECAE模具的几何结构,研究了剪切应变累积效应的计算方法。通过对GCr15钢单道次ECAE加工后光学微观组织的观察,讨论了模具几何结构条件(转角与背转角大小)对GCr15钢微观组织变化的影响。结果表明:GCr15钢的ECAE变形组织形态较好地符合理论预测结果;多道次ECAE加工显著改善了GCr15钢的微观组织;通过ECAE工艺,也能够制备出大尺寸致密的细晶材料。     

Al-Zn-Mg-Cu合金新型等通道转角双向镦挤变形行为分析

以超高强度Al-Zn-Mg-Cu合金为研究对象,采用数值模拟和实验相结合的方法对其等通道转角双向镦挤过程进行分析。结果发现,变形过程可以分为近局部镦粗、剪切变形、最后填充三个阶段,变形结束后试样根据金属流动和网格畸变程度划分为小变形区、不变形区、剪切变形区、剧烈变形区。不同加载方式使变形区域发生不同程度偏移,上下冲头速度差越大,变形均匀性越差,速度比为1时可获得最大的应变量为3.97,且变形均匀性系数最低为1.89。同时,对不同路径下的多道次变形行为进行研究,发现4道次结束后,B路径比A路径变形更加均匀充分,其变形均匀性系数降低了29 %,剪切变形区占比提升了14 %。     

等径角挤压7003铝合金的组织及性能研究

室温下采用Bc路径对7003铝合金进行等径角挤压加工,采用金相显微镜、透射电镜、显微硬度测试及抗压性能测试,分析了该铝合金材料的显微组织和力学性能.结果表明:经过4道次的等径角挤压加工,该材料的晶粒被剪切细化,晶粒平均尺寸小于3 μm;4道次后试样的屈服强度达到410MPa,试样X面的硬度达到134.82 HV.     

铝粉末模压成型有限元模拟

基于金属粉末材料的塑性变形理论及Shima-Oyane屈服函数,采用体积可压缩有限元法和Marc有限元软件对纯铝粉末单向及双向模压过程进行了三维有限元模拟,探讨了粉末材料在两种模压过程中的变形特征和流动规律.模拟结果表明,同等载荷条件下,双向压制与单向压制相比,能够获得密度更高及更均匀的压坯,但两者都存在局部高密度区和低密度区;随着压力载荷的增加,平均相对密度快速增加,然后趋于饱和.模拟结果对压制工艺的制定有指导意义.     

铝粉末模压成型的三维有限元数值模拟

基于金属粉末材料的塑性变形理论及Shima-Oyane屈服函数,采用体积可压缩有限元法和Marc有限元软件对纯铝粉末模压过程进行三维有限元模拟,探讨粉末材料在压制过程中的变形特征和流动规律.结果表明,压坯内部的相对密度分布呈层状平行于模冲的运动方向,相对密度的最大和最小值分别位于与模冲接触的顶面的端角处和与阴模接触的底面端角处.数值模拟结果与利用排水法获得的试样平均相对密度值相符.     

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.