ECAP變形行為及組織演變的數(shù)值模擬.pdf

1、等徑角擠壓法(ECAP)制備塊體超細(xì)晶材料工藝過程易于實(shí)現(xiàn)且設(shè)備簡單，是制備塊體超細(xì)晶材料的有效方法之一，極具工業(yè)應(yīng)用前景，得到了工業(yè)界的廣泛重視。等徑角擠壓法的晶粒細(xì)化機(jī)理在于不斷累積應(yīng)變使材料晶粒逐漸細(xì)化，因此深刻理解ECAP擠壓過程中材料的塑性變形行為及微觀組織的變化具有十分重要的工業(yè)意義。
　　本文基于Deform-3D軟件的剛塑性有限元法，模擬了ECAP擠壓過程中材料的流動(dòng)情況；對比分析了ECAP擠壓過程中模具內(nèi)角和摩擦

2、系數(shù)對最大擠壓力和平均等效應(yīng)變的影響程度以及試樣截面形狀對等效應(yīng)變分布和平均等效應(yīng)變累積量的影響。模擬結(jié)果表明，試樣上累積的平均等效應(yīng)變主要受模具內(nèi)角的影響；摩擦系數(shù)對最大擠壓力的影響較大；試樣橫截面形狀會(huì)影響等效應(yīng)變分布以及平均等效應(yīng)變累積量的大小。
　　采用元胞自動(dòng)機(jī)法，同時(shí)結(jié)合金屬熱塑性變形過程中的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶(DRX)理論建立了二維動(dòng)態(tài)再結(jié)晶元胞模型。模擬了ECAP熱擠壓過程中動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒的形核與長大過程；分析了擠壓溫度和

3、擠壓速度對動(dòng)態(tài)再結(jié)晶分?jǐn)?shù)的影響。模擬結(jié)果表明，ECAP熱擠壓過程中動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的分?jǐn)?shù)會(huì)隨著擠壓道次的增加而增大；相同道次的ECAP擠壓下動(dòng)態(tài)再結(jié)晶分?jǐn)?shù)會(huì)隨著擠壓速度的增大而減小；升高擠壓溫度可加快ECAP熱擠壓過程中動(dòng)態(tài)再結(jié)晶過程的速度。
　　結(jié)合元胞自動(dòng)機(jī)法和冷塑性變形金屬退火過程中的靜態(tài)再結(jié)晶(SRX)理論建立了二維靜態(tài)再結(jié)晶元胞模型。模擬了材料經(jīng)ECAP擠壓后退火過程中靜態(tài)再結(jié)晶晶粒的形核與長大過程；分析了退火溫度和擠壓道次對