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AZ31镁合金等通道转角挤压应变累积均匀性分析及组织性能研究

任国成 , 赵国群

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.10.002

等通道转角挤压工艺(Equal Channel Angular Pressing,ECAP)是通过剧烈塑性变形改变微观组织结构生产超细晶粒材料的材料加工方法,工件变形的均匀性一直是ECAP 工艺过程中影响材料性能的主要原因之一.采用空间转换法实现了AZ31镁合金多道次ECAP挤压过程中有限元分析相关场量的准确传递,完成了四种不同挤压路径ECAP多道次挤压工艺的有限元模拟,获得了相应挤压件累积等效应变的分布规律.研究确定了经过四道次ECAP挤压以后等效应变累积最为均匀的挤压路径.通过微观组织观察和室温拉伸力学性能实验探讨了不同路径多道次ECAP挤压AZ31镁合金的组织性能变化规律.分析结果表明通过合适的变形路径可以获得细小而均匀的微观组织,当材料的应变累积均匀时,其力学性能也较好.

关键词: 等通道转角挤压 , 有限元模拟 , 变形均匀性分析 , AZ31镁合金

圆形挤压件多道次等通道弯角挤压变形机理

徐淑波 , 张国良 , 任国成 , 王志刚

中国有色金属学报

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.

关键词: 等通道弯角挤压 , 超细晶粒 , 有限元分析 , 等轴晶粒 , 工艺路线

AZ31镁合金等通道转角挤压变形均匀性有限元分析

任国成 , 赵国群 , 徐淑波 , 王桂青

中国有色金属学报

以AZ31镁合金为研究对象,通过对不同模具外角ECAP变形过程的有限元模拟,研究不同模具外角下AZ31镁合金ECAP变形的等效应变分布.利用微观组织观察以及硬度测试,分析等效应变分布对微观组织及力学性能影响.结果表明:当模具外角ψ为20.时,工件可以获得均匀的等效应变分布.AZ31镁合金经过ECAP挤压后,微观组织显著细化,力学性能明显改善,但平均晶粒尺寸及微观维氏硬度在工件横截面上分布不均匀,等效应变分布的不均匀性是导致材料微观组织和力学性能不均匀的主要因素之一.

关键词: 等通道挤压 , 有限元模拟 , 变形均匀性分析 , AZ31镁合金

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