ECAP中摩擦因数对7075铝合金变形及组织的影响.pdf

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1、实用研究特种铸造及有色合金2014年第34卷第2期ECAP中摩擦因数对7075铝合金变形及组织的影响马勇赵亚培彭程桂伟(合肥工业大学材料科学与工程学院)摘要采用有限元软件DEF()RM一3D对7075铝合金等通道角挤压(ECAP)过程进行数值模拟，分析了不同摩擦条件下载荷变化、变形行为以及等效应力应变分布情况，并利用7075铝合金动态再结晶模型对微观组织变化过程进行了预测。结果表明，随着摩擦因数增大，载荷峰值明显增大甚至成倍增长，且载荷值波动加剧，试样“端部效应”减弱，等效应力应变分布不均匀；试样中部稳定变形区晶粒随挤压道次增多而不断细化，试样与通道接触部位形成晶粒细小区，经过4道次挤压后

2、，摩擦因数为0．4时稳定变形区的晶粒比摩擦因数为0．1时的细小。关键词7075铝合金；等通道角挤压；摩擦因子；变形及微观组织中图分类号TG146．21；TG249．2文献标志码A文章编号i001—2249(2014)02—0135～O5EffectsofFrictionFactorontheDeformationandMicrostructureof7075AluminumAlloyduringECAPMaYong，ZhaoYapei，PengCheng，GuiWei(SchoolofMaterialsScienceandEngineering，HefeiUniversityofTechn

3、ology)Abstract：Theequalchannelangularpressing(ECAP)for7075aluminumalloywassimulatedwithdif—ferentfrictionfactorsusingthefiniteelementsoftwareDEFORM一3D．Thepressingload，deformationrateaswellaseffectivestressandstraindistributionwereanalyzed，andthechangeofmicrostruetureof7075aluminumalloyduringECAPwa

4、spredictedusingthedynamicrecrystallizationmode1．Theresultsshowthat，withtheincreaseofthefrictionfactor，thepeakloadissignificantlyincreasedandevengrowexponentiallyaccompanyingwiththesharpfluctuationofload．Besides，the“endeffect’’ofsampleisweakenedandtheeffectivestressandstraindistributionexhibituneve

5、n．Thegrainsofthestabledeformationzoneinthecentra1ofsampleareconstantlyrefinedwiththeextrusionpassesincreases，andthefinegrainareaisgeneratedinthesamplecontactwiththechanne1．Inaddition，thegrainsofthestabledeformationzonewithfrictionalcoeffiaentof0．4arefinerthanthosewith0．1afterfourpassesextrusion．Ke

6、yWords：7075AluminumAlloy，EqualChannelAngularPressing(ECAP)，FrictionFactor，Deforma—tionandMicrostructure等通道角挤压技术(ECAP)是由Segal于2O世纪和刚性区的边界摩擦力组成的，摩擦力是挤压力的主要80年代提出的一种制备超细晶金属材料的方法_1]，在组成部分；孙前江等[9]、包立等口叩利用数值模拟技术研挤压过程中材料在通道拐角处受到纯剪切作用而发生究了摩擦对等效应力应变的分布规律的影响，得到了有大塑性变形，使材料内部积累很大的应变量，从而使材无摩擦时金属的变形情况。由于ECAP变形的

7、复杂料晶粒细化到亚微米级或微米级，因而等径角挤压技术性，很难保证挤压过程中的摩擦状况，而且全过程检测成为研究的热点。模具与试样之间的摩擦状况难以实现，因此ECAP过。目前，ECAP技术在新材料的制备、组织细化等方程中摩擦因数对材料变形情况及晶粒细化程度影响等面已取得了显著的成效]。有些学者分析了工艺参方面的研究进展缓慢。数对ECAP变形过程的影响，认为摩擦对载荷有很大7075铝合金是一种典型的高强度变形铝合金，因贡献，。