背壓等通道轉角擠壓能夠大大提高晶粒的細化度,同時防止裂紋的產生,使試樣的微觀組織和力學性能得到顯著的提升。利用有限元軟件Deform-3D,對已預壓縮的銅切屑背壓等徑角擠壓進行模擬,分析不同背壓和溫度條件下等效應變的變化,探索最佳溫度和背壓,使具有超細晶結構的銅切屑在塊體成形的過程中,最大程度地提高致密性并保持其超細晶微結構。結果表明:當背壓在0～50 MPa內、溫度在20～300℃時,增大背壓或溫度,銅所受的等效應變增大,變形更為均勻,同時試樣的致密度高;當背壓超過50 MPa或溫度高于300℃時,銅所受的等效應變會大幅度降低;當背壓為50 MPa、溫度為300℃時,銅所受等效應變最大、變形均勻、晶粒細化程度較好且致密度高。

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【部分圖文】：

圖1背壓等通道轉角擠壓原理圖

劇塑性變形(SeverePlasticDeformation,SPD)能在較低的溫度下，通過材料內部的劇烈應變而細化組織，得到力學性能和使用性能優(yōu)異的超細晶甚至納米結構的塊體材料，常見的方法有等通道轉角擠壓(ECAP)、高壓扭轉(HPT)、累積疊軋焊(ARB)和多向成形(MF....

圖2不同背壓時的等效應變分布云圖

圖2a、圖2b、圖2c和圖2d分別為背壓BP=0,25,50和75MPa時試樣經(jīng)1道次擠壓后剪切變形區(qū)的等效應變分布云圖。節(jié)點為工件網(wǎng)格劃分后線與線的交點，當網(wǎng)格數(shù)量夠大時，節(jié)點所受的等效應變即可反映試樣整體所受等效應變。從圖2中可以看出:隨著背壓值的增大，平均等效應變和最大等....

圖3室溫時不同背壓下各節(jié)點ECAP過程中的累積等效應變圖

為了更加詳細地了解等效應變的變化情況，由于試樣的表面會與通道內壁接觸從而受到摩擦作用而產生更大的等效應變，因此，以試樣底面中心邊界點為第1個節(jié)點，豎直方向每間隔2.8mm選取1個節(jié)點，共選取8個節(jié)點P1～P8進行點追蹤，得到的累積等效應變情況如圖3所示。由圖3中可以看出:當未施....

圖4BP=50MPa時不同溫度下的累積等效應變分布云圖

圖5a、圖5b、圖5c和圖5d為50MPa背壓時，不同溫度下試樣致密度的分布情況。節(jié)點為工件網(wǎng)格劃分后線與線的交點，當網(wǎng)格數(shù)量足夠大時，節(jié)點的致密度即可反映試樣整體的致密度。當T為20,200,300和400℃時，平均致密度分別為0.956,0.943,0.977和0.950;....

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