Microstructure evolution of processed Mg-Al-Zn alloy by equal channel angular extrusion in semi-solid isothermal treatment

Microstructure evolution of processed Mg-Al-Zn alloy by equal channel angular extrusion(ECAE)in semi-solid isothermal treatment was investigated.The results show that with increasing semi-solid isothermal treatment temperature,the α phase solid grain size of processed Mg-Al-Zn alloy by ECAE increases firstly due to coarsening of α phase solid grains,then decreases due to melting of α phase solid grains.With the increase of extrusion passes during ECAE,the α phase solid grain size in the following semi-solid isothermal treatment decreases.The α phase solid grain size of processed Mg-Al-Zn alloy by ECAE under route BC is the smallest,while the α phase solid grain size of processed material by ECAE under route A is the largest.The primary mechanism of spheroid formation depends on the melting of recrystallizing boundaries and diffusion of solute atoms in the semi-solid state.

铝粉烧结材料等通道转角挤压组织性能演变

对不同路径和不同道次下铝粉烧结材料的等通道转角挤压工艺进行了试验研究,用光学显微镜、扫描电子显微镜和透射电镜分析了粉末烧结材料在不同工艺条件下的晶粒细化规律和致密行为,并测量了挤压后试样的密度和硬度等性能.结果表明,等通道转角挤压工艺对粉末烧结材料具有很强的致密效果和细化效果,可显著提高其力学性能.在单道次变形中,大剪切塑性变形和高静水压力状态是粉末烧结材料获得良好的致密效果的关键;在多道次变形中,变形量的累积和不同的剪切特征不断地改变内部的孔隙形状,使内部基体材料进一步致密.而晶粒的细化效果则取决于变形中的静水压力、变形量和剪切特征等关键因素.

等径道角挤压在AZ91D镁合金半固态加工中的应用

将等径道角挤压工艺(ECAE)应用为应变诱导-熔化激活(SIMA)中的应变诱导工序,并且利用半固态等温处理对ECAE挤压的材料实现熔化激活,提出新SIMA制备AZ91D镁合金半固态坯方法。研究结果表明,新SIMA法制备的AZ91D半固态坯的微观组织均匀、晶粒球化程度好、晶粒细小,平均晶粒尺寸在20μm左右。新SIMA法所制备的半固态坯料半固态触变模锻成形的托弹板的力学性能高,其抗拉强度达到293.5MPa,延伸率达到14.28%。

小坯料等通道转角分流新技术挤压大型铝合金板(英文)

为了结合等通道转角和分流挤压技术生产板材,研究了一种等通道转角分流（P-ECAP）挤压新技术.通过有限元方法研究了用于高速列车的6005A铝合金板材的挤压.在传统分流模具的分流通道内设计了等通道转角工艺.预测了不同通道转角对P-ECAP工艺挤出板材的废料长度变化的影响;研究了通道转角和挤压速度对最大工件温度和其他场变量的影响.结果表明：板材在通道转角为160＆#176;时具有最好的尺寸精度,而且废料的尺寸也最小;较为合理的挤压速度为3～5 mm/s.另外,当挤压速度从1mm/s增加到9mm/s时,挤压力的峰值上升了49％,工件的最高温度升高了70℃.在通道内的转角变形区,等效应变有上升趋势;挤出板材的焊合区和模具边缘最大主应力为张应力.

多目标质量的粉末包套等通道挤扭成形致密工艺参数优化

剧烈塑性变形法—挤扭以剪切塑变为主变形方式,成形工艺复杂,影响因素很多,难以精确地建立工艺参数与成形质量之间的关系;选取优化合理的工艺参数匹配是材料尤其是粉末材料成形无破裂、塑性好、致密化程度高等成形质量的关键。以等通道横截面扭转角、螺旋角、摩擦因子、挤压速度、初始相对密度为自变量,正交试验为设计方案,对纯铝粉末烧结材料进行一道次包套等通道扭挤数值模拟,获得以等效塑性应变、静水压力、最大损伤值、相对密度数据,通过层次分析法计算多质量目标的权重,运用追踪点法和灰色系统理论的灰色关联度优化工艺参数,使设计目标值达到等效应变最大、静水压力最大、最大损伤值最小、相对密度最大。模拟和试验结果表明,运用多目标优化组合参数进行等通道挤扭成形能使纯铝粉末体材料迅速地形变累积,静水压力提高,损伤值显著地减小,致密效率高,晶粒明显细化,提高了材料综合质量。

等通道转角挤压加工对聚丙烯性能的影响

研究了模压成型聚丙烯(PP)经等通道转角挤压(ECAE)加工后的性能。研究表明,一次和二次ECAE加工对PP结晶度和密度的影响较小。PP经一次和二次ECAE加工后其缺口冲击强度均有所提高,且经二次A路径的ECAE加工后试样的缺口冲击强度显著提高,约为PP的18倍;经C路径的二次ECAE加工后试样为各向同性材料,其缺口冲击强度较PP有所提高,拉伸强度下降,断裂伸长率提高,表现出很好的延伸性。

ECAE加工对PP/MMT复合材料结构和性能的影响

研究了聚丙烯/蒙脱土(PP/MMT)复合材料经等通道转角挤压(ECAE)加工后的结构与性能,并探讨了MMT的变形和分散机理。结果表明,ECAE加工的巨大剪切力不仅能使PP/MMT复合材料的基体产生取向,而且还可使团聚的MMT粒子在基体中变形、取向、分散和尺寸减小,且二次ECAE加工对MMT粒子的分散效果更加显著;PP/MMT复合材料经一次ECAE加工后试样的缺口冲击强度有所提高,而经二次ECAE加工后试样的冲击强度显著提高,其中含2%MMT的ECAE-PP/MMT-A试样的缺口冲击强度达到了93.1kJ/m2,为纯PP的19倍。

具有应变硬化行为的弹塑性材料多道次等通道转角挤压有限元模拟

用有限元模拟方法研究了具有应变硬化行为的弹塑性材料的多道次(至多4道次)等通道转角挤压变形行为。结果表明,随着挤压道次增加,塑性变形区尺寸和对称性增加,拐角缝隙越来越小;按A路径挤压时,应变均匀性越来越差,最大塑性应变区随挤压道次增加向试样前上端移动;按C路径挤压时,应变均匀性越来越好,最大塑性应变区位于试样中心部位;挤压道次相同时,C路径累积最大塑性应变值比A路径要小。

等径道角挤压工艺对铸态AZ91D镁合金组织的影响

目的介绍等径道角挤压的原理及其对铸态AZ91D镁合金的组织产生的作用。方法通过确定的试验工艺参数,对AZ91D镁合金进行了等径道角挤压变形试验。使用金相显微镜和扫描电镜(SEM),对变形前后的材料进行了显微组织的观察。结果通过进行ECAE挤压后,AZ91D镁合金中的黑色共晶相(Mg17Al12)产生了回溶,在机械剪切和动态再结晶的综合作用下,晶粒得到了细化。结论通过等径道角挤压,能明显改善铸态AZ91D镁合金的组织。

2A50铝合金单道次等通道转角挤压工艺研究

等通道转角挤压技术是一种有效细化材料的微观组织的新工艺。本文选择通道转角、挤压速度、润滑条件、变形温度等4个工艺参数为变量,根据选定的正交试验表对9组不同参数组合方案进行单道次挤压试验,通过极差分析,获得了4个参数中影响2A50铝合金晶粒细化程度的先后顺序,同时找出了影响晶粒细化的主要因素,提出了一个较优化的水平组合方案,为后续的多道次工艺试验提供了科学的依据。

圆形挤压件多道次等通道弯角挤压变形机理

采用数值模拟和实验研究方法分析圆形纯铝挤压件多道次等通道弯角挤压工艺,发现单道次挤压获得的挤压件的变形分布沿挤压件中心横截面竖直方向变形分布不均匀。通过节点映射法实现各工艺路线的多道次挤压,不同的工艺路线对应的多道次挤压变形分布具有明显差异。多道次挤压后晶粒得到显著细化,变形后晶粒结构较挤压前的退火等轴晶粒大为不同,而且各工艺路线的晶界取向也各不相同,其中旋转90?挤压能够获得大角度晶界分布的等轴晶粒试样,实验结果与有限元分析结果十分吻合。

等径弯角挤压工艺(ECAEP)研究现状

等径弯角挤压是制备块状细晶材料的一种大塑性变形工艺,目前得到国内外高度重视。本文简要介绍了等径弯角挤压工艺的基本原理和变形特点,从理论上对其变形方式和机理进行了分析,并详细介绍了该工艺的应用领域。

等通道转角挤压自增强等规聚丙烯研究

为了研究等通道转角挤压等规聚丙烯的挤压工艺条件、结构与性能之间的关系,采用90°转角模具及挤压路径A、在熔点以下的160°C制备了不同挤压次数的等规聚丙烯样品,利用广角X射线衍射(WAXD)、差示扫描量热分析(DSC)等手段对其结构进行表征.结果表明,随挤压次数增加,等规聚丙烯分子取向明显增加,材料结晶度提高,试样的力学性能提高十分显著,未挤压试样的抗拉强度为17.13 MPa,经过三次挤压后,抗拉强度提高到59.38 MPa.

PP/HDPE复合材料ECAE加工后的结构与性能

研究了不同共混配比的PP/HDPE复合材料经等通道转角挤压(ECAE)加工后的结构与性能。结果表明,PP/HDPE复合材料经ECAE加工后产生取向,形成各向异性结构;当HDPE质量分数在10%时,ECAE加工可增加PP/HDPE复合材料两组分的界面粘结,导致其冲击强度显著提高;当HDPE质量分数为30%和50%时,ECAE加工可使复合材料两相间的接触面积增加,结合较紧密,但界面粘结仍然较弱,因此其冲击强度提高较小。

I-ECAP挤压对汽车散热器用MnE21镁合金性能的影响

采用不同的挤压工艺进行了汽车散热器用Mn E21镁合金板材试样的成形,并进行了试样力学性能和耐腐蚀性能的测试与分析。结果表明：与常规挤压相比,I-ECAP挤压可以提高试样力学性能和耐腐蚀性能。Mn E21镁合金板材成形优选I-ECAP挤压工艺。与常规挤压优化工艺相比,I-ECAP挤压能增大抗拉强度12 MPa、屈服强度9 MPa、腐蚀电位正移22 m V。

剧烈塑性变形对AZ31镁合金微观组织演化的影响

等截面通道角挤压(equal channel angular extrusion,ECAE)是制备无疏松孔洞大块超细晶材料的重要方法之一。通过刚塑性有限元法对ECAE进行三维数值仿真,采用单元点映射方法,结合三维模型转换进行了A,Ba,Bc和C多次挤压路线的有限元连续仿真,得出了圆形截面挤压试样等效应变分布及其变形均匀性规律,同时,给出了多次挤压不同挤压路线等截面通道角挤压晶粒细化机理。通过变换挤压路线可以改变挤压试样内部微观组织结构。随着挤压次数的增加,不同挤压路线对应挤压试样均得到有效细化,与其它挤压路线相比,路线Bc和C能够得到大角度晶界的等轴晶粒分布的挤压试样。同时,通过实验得到的各路线挤压试样对应的微观结构演化规律与模拟分析得到的应变分布规律一致。

模具参数对旋转通道等径角平行挤压工艺的影响

为克服传统等径角挤压反复多道次累积塑性变形带来多次装料、多次加载以及棒料机械加工等耗时问题,无损伤地制备均匀超细晶结构时效硬化型铝合金,提出旋转通道等径角平行挤压大塑性变形新工艺。该工艺在一个通道内设置多个剪切变形区,通过在两个等径角挤压通道之间设置旋转通道来改变圆棒料剪切方向和剪切角度,实现Bc加工路径,提高变形均匀性。采用正交试验法选取内角Φ、外角Ψ、升角γ、椭圆因子m、第2个通道中第1段直通道长度L_1作为因素,采用有限元模拟法对棒料在16组不同水平的模具中进行有限元挤压模拟。以等效应变、等效应力、损伤量以及变形均匀性系数作为指标值分析其对挤压过程的影响。模拟实验结果表明,良好的挤压通道内角Φ的合理范围为90°~120°,外角Ψ的合理范围为30°~40°,升角γ的合理范围为60°~80°,m的合理范围为1.2~1.4,L_1、L_3的合理范围为(1~1.5)d。

等通道转角挤压超细晶材料技术及其发展

通过金属的大塑性应变细化晶粒从而提高材料综合性能已在材料加工领域得到广泛应用。近年来为获得材料的亚晶组织已经出现了许多大变形技术。等通道转角挤压(ECAP)是块体材料得到超细晶粒的一种新的材料加工方法,因此受到材料研究者的广泛关注。介绍了等通道转角挤压的基本原理以及主要参数对变形的影响,分析了此加工方法对材料组织与性能的影响,讨论了其在材料加工研究中的应用。

基于SPH法的AZ31镁合金BP-ECAP过程三维数值模拟

光滑粒子流体动力学方法(Smooth Particle Hydrodynamics,SPH)在求解大变形问题方面具有优势。基于SPH法编写程序对AZ31镁合金的BP-ECAP过程进行三维数值模拟,并与相关研究文献进行对比,验证了编写的SPH法背压程序的正确性。对不同工艺参数下AZ31镁合金的背压-等通道挤压过程进行模拟,并从等效塑性应变及损伤值分布角度进行分析。模拟结果表明,选择恰当的背压值能有效地阻止镁合金变形过程中裂纹的萌生及扩展。