铸态工业纯铝1A85的CVCE变形特征

采用连续变断面循环挤压(CVCE)工艺制备细晶工业纯铝,结合铸态工业纯铝1A85沿宽度、厚度、高度方向上组织和显微硬度的变化,得出CVCE工艺变形特征。结果表明:铸态工业纯铝1A85经1次循环变形后,组织得到明显细化,晶粒尺寸显著减小至33.5μm,是原始试样的2/3,试样的显微硬度增大至52.97HV,相比原始组织提高2倍;纵截面上原始的等轴晶粒取向性逐渐削弱,晶粒沿纵向拉长,横截面上原始粗大的柱状晶粒取向性几乎消失;在厚度、高度方向,试样受挤压力和剪切力由表面至芯部逐渐减小,晶粒尺寸沿表面至芯部逐渐增大,在宽度方向,试样仅受模具约束力,晶粒尺寸沿表面至芯部变化不明显;硬度变化与晶粒尺寸变化相反,符合细晶强化规律。

工艺参数对CVCE变形工业纯铝组织和性能的影响

采用连续变断面循环挤压(CVCE)工艺制备细晶工业纯铝,结合金属流动规律研究挤压角度和变形道次对变形工业纯铝组织和性能的影响。结果表明:随着挤压角度的增加,网格畸变程度和变形不均匀程度随之增加,θ=7°试样的晶粒细化程度远大于6°,但晶粒尺寸和晶粒分布不及6°均匀;随着变形道次的增加,累积变形量增大,晶粒被充分细化,θ=7°试样经3个循环变形后的晶粒尺寸被细化至10μm,是原始晶粒尺寸的1/10; CVCE变形工业纯铝由表面至芯部的网格畸变决定了硬度的分布是沿表面到芯部逐渐减小,并且随着变形道次的增加,θ=7°试样的硬度呈显著增加趋势,3个循环的显微硬度可达HV 105. 62,相比于原始试样提高了4倍。经CVCE变形后试样,横截面与纵截面上晶粒的形状和取向性完全不同,纵截面上原始等轴晶粒取向性逐渐削弱,横截面上原始粗大的柱状晶经过变形后,晶粒的取向性几乎消失。

连续变断面循环挤压AZ31镁合金的微观组织与力学性能

采用连续变断面循环挤压技术(CVCE)对AZ31镁合金进行循环挤压。采用光学显微镜、电子拉伸机等设备,分析变形前及不同循环道次后AZ31镁合金的微观组织和力学性能。结果表明:AZ31镁合金经10循环CVCE后,平均晶粒尺寸由变形前25.3μm有效细化到5.5μm;伸长率提高到34.3%,抗拉强度下降到200MPa。由于晶粒细化效应,导致α相主要变形机制由1循环的孪生变为随后道次的位错滑移。抗拉强度的降低与挤压后(0001)晶面取向分布的分散性有关;伸长率的增大与晶粒细化和滑移面的激活有关。

连续变通道挤压-剪切工艺对镁合金薄壁管材组织性能的影响

目的针对高性能镁合金薄壁管材的加工和制备,提出一种新型复合挤压制备工艺,并验证新工艺对于管材性能的影响。方法通过数值模拟结合实验,建立镁合金管材连续变通道挤压-剪切工艺(CVCES)成形三维有限元模型,分析CVCES成形过程中坯料的等效应力和累积应变;对坯料纵截面沿挤压方向上的不同位置进行微观组织观察,对比分析CVCES成形管材与普通成形管材的金相结果;对成形管材进行强度测试对比。结果与普通挤压镁合金管材相比,CVCES成形管材晶粒细化效果更明显,抗拉强度约为320 MPa,硬度高出13%左右。结论CVCES工艺可以有效地细化晶粒,成形管材的平均硬度和抗拉强度明显增大。

工艺参数对连续变断面圆柱体镦粗变形特征的影响

采用一种大塑性变形方法-连续变断面循环挤压法,研究材料在镦粗工序时的变形特征及金属流动规律,并就改善镦粗时的鼓形、失稳折叠现象进行理论分析。研究表明,沿着高向(轴向),材料由上向下依次变形,且直径增大幅度和厚度减小幅度均从上到下依次减小,是一种不均匀变形;面积增大是由于金属质点沿径向流动和侧面翻平叠加的结果。而镦粗工序就是利用这种设定的不均匀变形方法的"时空"特点,改善和消除圆柱体镦粗时产生鼓形及失稳折叠的不均匀变形。