摘要
提出一种耦合强塑性应变与高静水压力于一体的新型剧烈塑性变形工艺——等通道球形转角膨胀挤压(ECAEE-SC)。采用三维有限元数值模拟分析软件DEFORM-3D研究工业纯铝在ECAEE-SC变形过程中的塑性变形行为,分析材料流动、挤压载荷、等效应变和平均应力的分布规律,并与传统ECAE工艺进行比较。开展工业纯铝室温单道次ECAEE-SC变形验证实验,探讨材料显微组织和显微硬度的演变规律。结果表明,在ECAEE-SC变形过程中,材料内部处于理想的静水压力状态,挤压变形所需载荷较传统ECAE工艺时大幅增加。经单道次变形后,坯料内部累积塑性应变量达3.51且变形均匀性良好;工业纯铝晶粒得到显著细化,内部形成亚微米级等轴超细晶组织;材料显微硬度均匀分布,硬度值由初始铸态的HV 36.61提高到HV 70.20,增幅达91.75%。
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单位机电工程学院; 徐州工程学院