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低碳鋼的扭曲擠壓

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發佈時間 : 2020-07-06 17:15:11

抽象:


創造亞微晶和納米晶材料有可能從根本上改善眾所周知的金屬的特性。嚴格的塑性變形生產技術有望實現這一目標。

輸入金屬的扭曲擠壓,這是一種使用嚴重塑性變形(SPD)來改變鋼的晶體結構的生產方法。本文的**部分告訴您它是如何完成的。




嚴重塑性變形(SPD)的方法,例如高壓扭轉(HPT),3D鍛造,等徑角擠壓(ECAP),累積輥壓粘合(ARB),循環擠壓和壓縮(CEC),重複波紋和矯直(RCS)和扭曲擠壓(TE)越來越多地用於散裝超細顆粒(UFG)材料的生產。


開發可在板材中創建**紋理的技術可以作為從許多方面改善產品性能的重要資源。這樣的技術過程通常包括不同種類的塑性變形和熱處理的組合。例如,具有圓形或正方形橫截面的條或棒是ECAP的最終產品。該形式適用於鍛造操作,但不適用於獲得板材或板。


眾所周知,嚴重的塑性變形會導致材料兼具高強度和可塑性。已經對經SPD處理的材料(例如鋁,鈦,銅及其合金)進行了許多結構研究。 SPD是生產亞微晶和納米晶材料的一種有前途的方法。眾所周知的SPD方法是扭曲擠出(TE)。


扭曲擠壓(TE)是基於通過具有一定輪廓的模具壓出棱鏡樣品而完成的,該輪廓由被扭曲部分分隔的兩個棱鏡區域組成(見圖1)。在處理樣本時,樣本會發生嚴重變形,同時保持其原始橫截面。此屬性允許反复擠壓試樣以積累變形值,從而改變試樣的結構和特性。 TE在變形中心的高靜水壓力下進行。通過在樣品離開模具時對樣品施加背壓來產生壓力。


當通過扭曲擠壓加工不同的材料時,觀察到四個不明顯的變形區。變形區1和2位於模具扭曲部分的兩端(參見圖1)。這些區域的變形模式是在橫向平面(TP)中的簡單剪切,*像在高壓扭轉中一樣。兩個區域中的剪具有相反的方向。這些區域在圖1 as中顯示為步驟,該圖顯示了等效應變如何取決於沿擠出軸的坐標。變形區3(在圖1中以淺灰色顯示)位於模具的扭曲區1和2之間。變形區3的變形方式是在旋轉縱向平面(LP)中進行簡單剪切。 ,由標記在三個相關橫截面中的位置表示。






圖1:扭曲擠壓方案:四個主要變形區域(1-4),扭曲線的傾斜角β和模具初始橫截面和最終橫截面之間的旋轉角α。橫截面中的標記放置在網格上,以更好地說明在區域3中發生的偏移。



扭轉模有兩種類型:順時針(CD)和逆時針(CCD)。從CD過渡到CCD時,四個變形區中的每個區的剪切力都反轉其符號。這為我們提供了兩條主要的TE路線:


路線I:CD + CD(或CCD + CCD),

路線II:CD + CCD(或CCD + CD)。


在縱向平面中,路徑I給出單調變形,而路徑II給出週期性變形。不同的加載路徑可能導致不同的結構和屬性。


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