纳米晶切屑ECAP工艺模拟及实验研究

发布时间：2024-07-06 03:02

　　纳米材料相较于常规材料性能更优。大应变切削作为一种新兴剧烈塑性变形工艺,其优势在于能够高效制备纳米晶切屑,由于所制备切屑过于碎小,难以广泛应用于工业领域。因而,研究纳米切屑块体成型制备方法尤为重要,剧烈塑性变形法(SPD)对于块体成型而言效果显著,等通道转角挤压(ECAP)是所有SPD方法中使用最为广泛且最具前景的方法,本文采用ECAP工艺研究纳米切屑块体成型。本文对孔隙率为0.75的纯铜材料进行ECAP Deform-3D数值模拟,探究模具结构、温度等工艺参数对挤压效果的影响,通过实验探究,采用背压方式优化ECAP工艺,内容如下:(1)对ECAP工艺因素进行探究,得出一组最佳摩擦系数、挤压速度、温度值,在此情况下,探究不同模具外弧度角以及内转角对ECAP挤压变形过程中等效应变、等效应变均匀性、温度等性能影响,进而得出最佳ECAP工艺参数,为后续实验提供一定指导意义。(2)对纯铜棒料进行大应变切削,将不同刀具前角所制备纳米切屑经预挤压以及压缩挤压而成的材料进行ECAP挤压实验,探究刀具前角以及挤压道次对ECAP块体成型效果影响,结果表明,所得试样致密性普遍不好。实验过程中,由于某些试样...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1等通道转角挤扭粉末固结示意图

图1.1等通道转角挤扭粉末固结示意图[21-22]溪[21-22]等采用ECAPT工艺（其中Ф=90°，Ψ=3角90°，倾斜角36.5°），将粒度为40.6um的纯变形，获得致密度高达99.7％的纳米块体。研究显至5.2um，但晶粒尺寸不均匀，位错密度较....

图1.24道次等通道转角挤扭变形后坯料组织透射电镜图像（a）和电子背散

图1.1等通道转角挤扭粉末固结示意图[21-22]李萍、王晓溪[21-22]等采用ECAPT工艺（其中Ф=90°，Ψ=37°，螺旋通道长15mm，旋转角90°，倾斜角36.5°），将粒度为40.6um的纯Al粉末经200℃路径，4道次变形，获得致密....

图1.3FE-ECAP与ECAP-FE示意图

图1.3FE-ECAP与ECAP-FE示意图[2324]FE-ECAP[23]工艺，在单一通道中，试样连续经过正向挤出、等终得到真实应变为1.97，相较于单一ECAP应变均值1有明显学性能得以增强；而试样在ECAP-FE过程中先通过转角的剪切E工....

图1.4.ECAP-C原理图

图1.4.ECAP-C原理图有凹槽，与凹槽三面相接触的工随轮进行旋转运动，当工件随轮挡住工件并迫使其在剪切作用下]采用ECAP-C工艺于200℃对直挤压，研究表明：经6道次挤压约为200nm的大角度晶界等轴相较于挤压前分别提高了55.68%10道次之后力学....

本文编号：4001959