纳米/超细晶切屑形成机理的有限元研究

建立了大负前角和钝圆半径联合作用的大应变切削模型,采用有限元分析软件模拟较低切削速度下刀具前角和钝圆半径对切屑形态、等效应变、应力、应变速率、切削温度和主切削力的影响.结果显示,随着刀具前角的减小和钝圆半径的增加,切削变形区中的等效应变、应力、应变速率、切削温度和主切削力均有一定程度的增加,且刀具前角比钝圆半径影响更为显著;负前角切削时,钝圆半径的作用明显减弱;大负前角低速切削时,切屑在相对低的温度、较高的应变速率和应力下发生大剪切应变,形成具有纳米/超细晶结构和高硬度的切屑材料.

纯铜纳米晶切屑的等通道转角挤压块体成形工艺

通过有限元和试验相结合的方法,探究等通道转角挤压试验中挤压道次对由挤压纳米晶纯铜切屑制备的纯铜棒料所受的等效应变、挤压载荷和平均等效应力的影响规律,研究在热压协同作用下挤压道次对纳米晶细化和纳米成形块体致密性的影响。结果表明:随着挤压道次的增加,试样的平均等效应变和等效应力逐渐增大,变形区的等效应变分布的均匀性降低,试样的硬度先增大后降低;随着挤压道次的增加,在低道次(<4道次)下挤压后试样的固化成形效果越好,在高道次(>4道次)下由于挤压试样受热和高压的作用,晶粒间难以融合固结,且材料出现的孔隙和裂痕增多,试样的变形抗力下降。