等通道转角挤压发表评论(0)编辑词条

　　超细晶(亚微米和纳米晶组织) 材料具有不同于传统材料的物理性能(如居里温度、 德拜温度、磁性、 弹性模量、扩散系数等)和高强度高塑性的力学性能以及较低温度下的高应变速率加工超塑性。近年来, 采用塑性变形的方法制取超细晶材料的新工艺) 等通道转角挤压( equa- channel angular pressing，简称 ECAP) 受到了特别的关注。

　　等通道转角挤压是将多晶试样压入一个特别设计的模具中以实现大变形量的剪切变形工艺，主要通过变形过程中的近乎纯剪切作用,使材料的晶粒得到细化,从而材料的机械和物理性能得到显著改善。ECA P 是一种有效的制备超细晶材料的方法。
　　它具有以下优点: 与蒸发凝聚-原位冷压成形法、高能球磨法、非晶晶化法等制备超细晶材料的方法相比, ECAP避免了研磨中可能带入的杂质以及超细微粉冷压合成法制备的超细晶材料中存在的大量的微空隙，是制备三维大尺寸的致密超细晶块体材料的有效工艺,具有很大的工业应用潜力;与传统的金属材料塑性加工工艺相比, 由于变形过程中不改变材料的横截面面积和截面形状,故只需较低的工作压力,实现材料的反复定向、 均匀剪切变形, 在特别大的变形量下使材料获得均匀、显著细化的晶粒组织。目前一些学者利用该方法已对有色金属、 钢铁等材料进行了大量的性能及组织研究、 并且进行了计算机模拟和理论分析研究等工作。
　　等通道转角挤压法首先由Segal 和他的合作者在20 世纪七、 八十年代提出,但直到20 世纪90 年代Valiev 等人利用该技术获得了具有亚微米级晶粒尺寸的铝合金超细晶组织，才逐渐掀起了世界范围内材料研究者对 ECAP 细化材料组织的研究热潮.时至今日，人们已经对包括纯金属、 单相合金、多相合金和金属基复合材料等在内的多种材料进行了ECAP 组织细化研究并获得了良好的效果。目前，该技术正在向工业化应用方向发展,如用于加工航空领域的高钛合金螺纹件和汽车领域的内燃机活塞等。另外，大塑性变形后材料的磁滞性提高,有望将ECAP 法用于生产硬磁材料。

　　ECAP 的工作原理：
　　将横截面尺寸与模具通道尺寸几乎相等的块体材料放入润滑良好的通道入口，在外加载荷的作用下，试样被压入2 通道的交截处时,试样内部发生近似理想的纯剪切变形。由于挤压前后试样的截面形状和面积不发生改变，故多道次挤压可以获得相当大的累计应变量。根据相邻挤压道次间试样相对于模具的轴向旋转方向和角度的不同，ECAP 的工艺路线可分为3 种，即路线 A、 B、 C；根据旋转方向的不同，路线 B 又细分为 Ba 和Bc。