采用一種新的復合鐓擠法（Cyclic equal channel compression,CECC）制備了超細晶1060鋁合金,即等通道轉角擠壓（Equal channel angular pressing,ECAP）與多向壓縮（Multi-axial compression,MAC）的組合工藝,并通過電子背散射衍射技術（EBSD）分析了復合鐓擠后試樣的微觀組織。為了驗證實驗的可行性,利用DEFORM 3D軟件對試樣復合鐓擠過程中的損傷值、最大主應力、等效應力、等效應變的變化過程進行了模擬。結果表明:模擬結果顯示各項參數(shù)變化均在正常范圍內;復合鐓擠之后,試樣的晶粒組織均勻細小且接近于等軸狀,得到了優(yōu)異的超細晶組織。 

【文章來源】：材料熱處理學報. 2020,41(05)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

復合鐓擠之后樣品位置劃分說明

由于DEFORM 3D 軟件不能直接建模,所以需要現(xiàn)在UG軟件(版本為UG NX8.5)中建好等通道轉角擠壓和多向壓縮的模具模型,如圖2所示,然后將模型導入到DEFORM 3D 軟件中。1.2 模擬的本構方程和邊界條件

損傷值是反應材料斷裂傾向的物理量,Cockroft等[13]認為材料在塑性變形過程中應變量的累積存在一個極限Cmax,當變形達到這個極限時材料的組織會發(fā)生破壞,Cmax即為材料的臨界損傷值。當材料經過大塑性變形后的損傷值達到臨界損傷值時,再進行大塑性變形材料會產生斷裂傾向[14],從而縮短材料的使用壽命。圖3所示為復合鐓擠各道次之后試樣的損傷值變化情況,由圖3可以看出,隨著擠壓道次的增加,樣品的損傷值增大,所以樣品受損傷程度增大,1道次ECAP之后,如圖3(a)所示,試樣局部受到很小的損傷,主要分布在前端偏上位置;擠壓2道次之后,試樣前端和中間位置有較小的損傷,如圖3(b)所示;在第3～4道次ECAP之后,試樣受到的損傷程度增大,末端也受到損傷,且局部有較大損傷,如圖3(c)、3(d)所示;經過第5～6道次MAC之后,試樣損傷值進一步增大,且分布不均勻,且試樣下端受到損傷較嚴重,如圖3(e)、3(f)。在第6道次擠壓完成之后,試樣整體損傷程度在正常范圍內,未出現(xiàn)斷裂傾向。圖4所示為經過復合鐓擠之后試樣的最大損傷值與最小損傷值,經過各道次擠壓之后試樣的最小損傷值接近于0,經過第二道次ECAP之后,試樣的最大損傷值達到7.02,因此在復合鐓擠過程中試樣各處受到的損傷程度不同,在局部小范圍內試樣受損傷程度較嚴重,整體來看,隨著擠壓道次的增加,試樣的最大損傷值增大,在最后一道次MAC之后,試樣的最大損傷值為3.26,效果較好。

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]IN690高溫合金管材擠壓變形動態(tài)再結晶模擬[J]. 王忠堂,戶金科,袁建波.  材料熱處理學報. 2015(S2)
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碩士論文
[1]鈦合金多向鍛造數(shù)值模擬及實驗研究[D]. 龔龍清.合肥工業(yè)大學 2017
[2]ECAP工藝對6061鋁合金性能的影響[D]. 陳文杰.南京航空航天大學 2011



本文編號：3383781