一种椭圆截面螺旋等通道挤压制备超细晶材料的新工艺

近年来,对剧烈塑性变形法制备块体超细晶(UGF)材料的研究已成为材料科学领域的一大热点。基于剧烈塑性变形制备超细晶材料的机理研究,提出了一种新型成形技术———椭圆螺旋等通道挤压法(ECEA)。本文系统地阐述了ECEA的基本原理、工艺特点和变形过程,给出了ECEA累积等效应变的解析解计算式。通过有限元模拟,分析了ECEA工艺的应变场、应力场和流变速度场。指出了ECEA良好的工业应用前景。

椭圆截面螺旋等通道挤压的变形分析(英文)

采用简化的切片平面应变假设,利用增量叠加法对椭圆截面螺旋等通道挤压(ECSEE)过程的应变累积进行了分析计算。通过对横截面上某一质点进行追踪,将ECSEE变形过程分解为两种基本变形方式:圆-椭圆/椭圆-圆截面过渡变形和椭圆截面扭转过渡变形,然后利用MATLAB软件编程求解,得到了组合后材料内部追踪点的累积等效应变沿模具通道长度的变化规律和横截面上等效应变累积的分布规律,并与Deform-3D有限元软件模拟结果进行了对比。结果表明:ECSEE扭转变形所得累积应变要大于其他变形形式累积的应变,ECSEE变形方式主要是剪切变形;坯料横截面的等效应变从坯料外围到中心呈梯度减小趋势;有限元模拟结果也验证了解析解的工程准确性。