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1060铝合金多道次ECAP变形行为及组织性能研究 被引量:1
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作者 袁峻池 王晓溪 +3 位作者 张翔 高源洋 井新宇 黄晓晴 《锻压装备与制造技术》 2021年第6期121-126,共6页
采用Deform-3D有限元模拟软件,研究120°模具下1060铝合金室温多道次ECAP变形行为,并在自行设计的ECAP模具上进行实验验证,研究变形后材料组织性能变化规律。结果表明,ECAP变形过程中,坯料在转角处发生剧烈塑性剪切变形,材料经1道... 采用Deform-3D有限元模拟软件,研究120°模具下1060铝合金室温多道次ECAP变形行为,并在自行设计的ECAP模具上进行实验验证,研究变形后材料组织性能变化规律。结果表明,ECAP变形过程中,坯料在转角处发生剧烈塑性剪切变形,材料经1道次变形后内部形成稳定均匀变形区域,累积应变量约为0.613。随着挤压道次的增加,累积应变量不断增大,2道次后挤压载荷逐渐趋于饱和,变形也更加均匀。4道次变形后,材料内部累积应变高达2.628,晶粒发生明显的细化和破碎,晶界变得模糊不清;1060铝合金显微硬度由原始退火态30.42 HV增加至54.50 HV,增幅高达79.2%,力学性能得到大幅提升。 展开更多
关键词 ECAP 有限元模拟 挤压道次 组织性能
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Severe plastic deformation of commercially pure aluminum using novel equal channel angular expansion extrusion with spherical cavity 被引量:3
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作者 Xiao-xi WANG Xiang ZHANG +2 位作者 Xin-yu JING Jun-chi YUAN Wei SONG 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2020年第10期2613-2624,共12页
Equal channel angular expansion extrusion with spherical cavity(ECAEE-SC)was introduced as a novel severe plastic deformation(SPD)technique,which is capable of imposing large plastic strain and intrinsic back-pressure... Equal channel angular expansion extrusion with spherical cavity(ECAEE-SC)was introduced as a novel severe plastic deformation(SPD)technique,which is capable of imposing large plastic strain and intrinsic back-pressure on the processed billet.The plastic deformation behaviors of commercially pure aluminum during ECAEE-SC process were investigated using finite element analysis DEFORM-3D simulation software.The material flow,the load history,the distribution of effective strain and mean stress in the billet were analyzed in comparison with conventional equal channel angular extrusion(ECAE)process.In addition,single-pass ECAEE-SC was experimentally conducted on commercially pure aluminum at room temperature for validation,and the evolution of microstructure and microhardness of as-processed material was discussed.It was shown that during the process,the material is in the ideal hydrostatic stress state and the load requirement for ECAEE-SC is much more than that for ECAE.After a single-pass ECAEE-SC,an average strain of 3.51 was accumulated in the billet with homogeneous distribution.Moreover,the microstructure was significantly refined and composed of equiaxed ultrafine grains with sub-micron size.Considerable improvement in the average microhardness of aluminum was also found,which was homogenized and increased from HV 36.61 to HV 70.20,denoting 91.75%improvement compared with that of the as-cast billet. 展开更多
关键词 severe plastic deformation equal channel angular expansion extrusion with spherical cavity(ECAEE-SC) numerical simulation strain accumulation grain refinement
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ECAP结合退火工艺制备铜铝双金属复合棒材的界面组织及结合性能 被引量:2
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作者 王晓溪 张翔 +2 位作者 袁峻池 尹志伟 梁廷玉 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期4130-4136,共7页
利用室温4道次等通道转角挤压(ECAP)结合退火工艺成功制备铜铝双金属复合棒材。采用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)和电子背散射衍射(EBSD)等方法研究铜铝双金属复合棒材结合界面微观组织,并通过剪切试验测试其界面结合强度... 利用室温4道次等通道转角挤压(ECAP)结合退火工艺成功制备铜铝双金属复合棒材。采用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)和电子背散射衍射(EBSD)等方法研究铜铝双金属复合棒材结合界面微观组织,并通过剪切试验测试其界面结合强度。结果表明,在ECAP剧烈剪切作用下,铜铝双金属复合棒材首先通过塑性变形在界面处产生机械结合,后续退火热处理促进了铜铝原子之间相互扩散,在压力、温度和浓度梯度综合作用下,Cu/Al界面处形成了良好的冶金结合,界面层厚度约为1.47μm,生成的金属间化合物主要为CuAl2;界面层内晶粒细小、均匀,为大角度晶界结构的超细晶组织,无明显的择优取向。铜铝双金属复合棒材平均抗剪切强度为28.94 MPa,界面结合质量良好,剪切破坏形式主要为脆性断裂。 展开更多
关键词 ECAP 双金属复合棒材 界面组织 结合强度
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镦-剪-挤耦合作用下工业纯铝变形行为及组织性能
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作者 王晓溪 张翔 +3 位作者 袁峻池 董兴兵 井新宇 张磊 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期3176-3183,共8页
提出一种集镦粗、剪切和挤压变形于一体的膨胀不等通道转角挤压法(expansion non-equal channel angular extrusion,Exp-NECAE),基于理论分析,采用数值模拟与实验验证相结合的方法,研究多效应耦合作用下工业纯铝剧烈塑性变形行为,探讨... 提出一种集镦粗、剪切和挤压变形于一体的膨胀不等通道转角挤压法(expansion non-equal channel angular extrusion,Exp-NECAE),基于理论分析,采用数值模拟与实验验证相结合的方法,研究多效应耦合作用下工业纯铝剧烈塑性变形行为,探讨分析变形材料对微观组织和力学性能的演变规律。结果表明,Exp-NECAE工艺具有高效率复合成形特点,坯料的变形过程连续、稳定、协调,可分为转角区变形、过渡区变形和完全挤出变形3个不同阶段;变形时材料内部处于理想的三向压应力状态,变形均匀性良好,单道次累积应变量高达2.56,接近理论计算值。1道次Exp-NECAE变形后,在镦-剪-挤耦合简单剪切应变诱导下,工业纯铝晶粒破碎和细化十分明显,材料内部形成了以细小等轴晶为主的混晶组织,平均晶粒尺寸约为2.73μm。同时,材料力学性能提升显著,平均显微硬度(HV)为558 MPa,抗拉强度为161.2 MPa,伸长率为13.9%。断口形貌中存在大量小而深的韧窝,且分布较为均匀,表现出了良好的韧性断裂的特征。 展开更多
关键词 膨胀不等通道转角挤压 数值模拟 应变累积 晶粒细化 力学性能
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