本文關(guān)鍵詞：純銅等徑角擠壓變形數(shù)值模擬及實驗研究

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【摘要】：隨著納米材料與超細晶材料的廣泛應(yīng)用,人們開始關(guān)注大塑性變形對材料晶粒細化效果的影響,其中ECAP擠壓工藝在晶粒細化方面有著不錯的效果,已得到科研人員的廣泛認可。由于在變形過程中溫度、應(yīng)力、應(yīng)變等場量與晶粒細化效果有著密切聯(lián)系,而這些場量又由ECAP模具結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)決定,因此為了獲得良好晶粒細化效果,必須全面地研究不同參數(shù)對ECAP擠壓效果的影響。本文主要運用DEFORM-3D軟件全面系統(tǒng)地進行ECAP數(shù)值模擬與實驗研究,分析不同工藝參數(shù)對擠壓后試樣的影響,研究結(jié)論如下:1.基于純銅的ECAP有限元模型,探討試樣在ECAP擠壓變形過程中的載荷、溫升、等效應(yīng)力和應(yīng)變大小及分布規(guī)律。研究各工藝參數(shù)(模具內(nèi)外角、摩擦系數(shù)、擠壓溫度、擠壓速度、擠壓路徑和擠壓道次等)對ECAP變形的影響,獲得最佳工藝參數(shù)(模具內(nèi)角為90°、外接弧度角為20°、摩擦系數(shù)為0.1、擠壓速度為1mm/s、擠壓溫度為20℃、擠壓路徑為Bc),從而指導(dǎo)ECAP實驗研究。2.在常規(guī)ECAP模具中施加背壓,發(fā)現(xiàn)背壓力從10MPa到320MPa,隨著背壓力的增加最大載荷逐漸增大,而等效應(yīng)變分布均勻性也逐漸更加均勻,特別在背壓力在160MPa時等效應(yīng)變分布均勻性最好。3.對UV-ECAP進行數(shù)值模擬,UV-ECAP與常規(guī)ECAP相比,載荷有所降低,平均等效應(yīng)變增大,且等效應(yīng)變分布均勻性得到提高;分析振幅大小對擠壓過程的影響,結(jié)果表明,隨著振幅的增加,擠壓載荷會不斷減小,平均等效應(yīng)變會增大,且等效應(yīng)變分布均勻性得到提高,當振幅為20μm時,試樣獲得的載荷和等效應(yīng)變達到最佳。4.本文采用ECAP模具是自行設(shè)計和專門定制的,在壓力機上進行ECAP擠壓實驗,經(jīng)過一道次后,擠壓力變化趨勢和模擬載荷-位移變化趨勢基本一致,試樣變形后幾何形狀也大致相同,根據(jù)試樣在單道次和多道次擠壓后晶粒細化的大小及分布發(fā)現(xiàn),ECAP實驗結(jié)果中晶粒細化情況可以驗證模擬的等效應(yīng)變分布規(guī)律。
【學位授予單位】：廣西大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG379

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本文編號：1203944