Равноканальная угловая экструзия

Равноканальная угловая экструзия ( РКУЭ ), также называемая равноканальной угловой прессовкой ( РКУП ), является одним из методов из группы интенсивной пластической деформации (ИПД), направленных на производство сверхмелкозернистого (УМЗ) материала. ^[1] Метод был разработан в Советском Союзе в 1973 году Сигалом. Однако даты не всегда совпадают. ^[2] В промышленной металлообработке это процесс экструзии , ^[3] Метод способен улучшать микроструктуру металлов и сплавов, тем самым повышая их прочность в соответствии с соотношением Холла-Петча . Этот процесс улучшает не только прочность, но и другие свойства, такие как коррозионная стойкость и износостойкость сплавов и соединений. ^[4]

В процессе ECAE материал продавливается через угловую матрицу и подвергается сдвиговой деформации, не изменяя при этом размеров своего поперечного сечения.

ECAE уникален, поскольку может быть выполнена значительная холодная обработка без уменьшения площади поперечного сечения деформированной заготовки. В обычных процессах деформации, таких как прокатка , ковка , экструзия и волочение , деформация вводится за счет уменьшения площади поперечного сечения. ECAE создает значительную деформационную деформацию без уменьшения площади поперечного сечения. Это достигается путем выдавливания заготовки вокруг угла. Например, пруток металла квадратного сечения продавливается через канал с углом 90°. Поперечное сечение канала одинаково на входе и выходе. Сложная деформация металла при его обтекании вокруг угла создает очень высокую деформацию. Поскольку поперечное сечение остается прежним, заготовку можно выдавливать несколько раз, при этом каждый проход вносит дополнительную деформацию.

Конструкция штампа имеет решающее значение из-за необходимости приложения больших усилий.

Для уменьшения трения проталкиваемый образец смазывают смазкой, например, смесью графита и масла, ^[5] а для уменьшения усилий процесс иногда проводят при повышенных температурах, но тогда может произойти рекристаллизация , которая также может привести к чрезмерному росту зерен при повышенной температуре.

В настоящее время существуют различные модификации процесса для масштабного или непрерывного производства. ^[6] Инкрементальный ECAP (I-ECAP) является примером для производства непрерывной продукции. ^[2]

Маршруты процесса

Процесс может быть выполнен в несколько проходов. В зависимости от угла поворота и направления между следующими проходами может быть четыре основных маршрута процесса, называемых A, Ba, Bc и C:

A - Образец не вращался,
Ba - образец вращается на 90° по часовой стрелке и против часовой стрелки вокруг своей продольной оси попеременно,
Bc - образец поворачивается на 90° по часовой стрелке вокруг своей продольной оси,
C - образец повернут на 180° вокруг своей продольной оси. ^{[ необходима ссылка ]}

Метод конечных элементов в процессе ECAE

Поведение материала во время деформации и течения анализируется учеными, и существует множество статей по компьютерному моделированию; метод конечных элементов является одним из важных подходов для понимания деформации, происходящей в процессе ECAE. ^{[ необходима ссылка ]}

Смотрите также

Сильная пластическая деформация

Механизмы усиления материалов

Ссылки

^ Эдалати, К.; Бахмайер, А.; Белошенко В.А.; Бейгельцимер, Ю.; Бланк, В.Д.; Ботта, WJ; Брыла, К.; Чижек Ю.; Дивинский, С.; Еникеев Н.А.; Эстрин, Ю.; Фараджи, Г.; Фигейредо, РБ; Фудзи, М.; Фурута, Т.; Гросдидье, Т.; Губича, Дж.; Хоэнвартер, А.; Хорита, З.; Хуот, Дж.; Икома, Ю.; Янечек, М.; Кавасаки, М.; Крёл, П.; Курамото, С.; Лэнгдон, Т.Г.; Лейва, ДР; Левитас, VI; Мазилкин А.; Мито, М.; Миямото, Х.; Нисидзаки, Т.; Пиппан, Р.; Попов, В.В.; Попова, Э.Н.; Пурчек, Г.; Ренк, О.; Ревес, А.; Соваж, Х.; Скленицка, В.; Скротцки, В.; Страумал, Б.; Сувас, С. .; Тот, Л.С.; Цуджи, Н.; Валиев, Р.З.; Уайлд, Г.; Цехетбауэр, М.Дж.; Чжу, X. (апрель 2022 г.). «Наноматериалы, полученные интенсивной пластической деформацией: обзор исторических разработок и последних достижений». Материалы Research Letters . 10 (4): 163– 256. doi : 10.1080/21663831.2022.2029779 . S2CID 246959065.
^ ab Rosochowski, Andrzej (2013). Технология интенсивной пластической деформации. Whittles Publishing. ISBN 9781849951197. OCLC 968912427.
^ Равноканальное угловое выдавливание из энциклопедии Российской корпорации нанотехнологий (на русском языке)
^ Неджадсейфи, Омид; Шокухфар, Али; Дабири, Амирреза; Азими, Амин (2015-11-05). «Сочетание равноканального углового прессования и термической обработки для получения повышенной коррозионной стойкости алюминиевого сплава 6061». Журнал сплавов и соединений . 648 : 912–918 . doi :10.1016/j.jallcom.2015.05.177. ISSN 0925-8388.
^ Elhefnawey, Maged; Shuai, GL; Li, Z.; Nemat-Alla, M.; Zhang, DT; Li, L. (2021-02-01). «О сухом износе скольжения сплава Al-Mg-Zn, подвергнутого электронно-лучевому ударному прессованию: соотношение скорости износа и коэффициента трения». Alexandria Engineering Journal . 60 (1): 927–939 . doi : 10.1016/j.aej.2020.10.021 . ISSN 1110-0168.
^ Эдалати, Каве; Ахмед, Анвар К.; Акрами, Саид; Амэяма, Кей; Аптуков, Валерий; Асфандияров, Рашид Н.; Асида, Маки; Астанин, Василий; Бахмайер, Андреа; Белошенко Виктор; Бобрук Елена Владимировна; Брыла, Кшиштоф; Кабрера, Хосе Мария; Карвалью, Аманда П.; Чинь, Нгуен К.; Чой, Ин-Чул; Чулист, Роберт; Куберо-Сесин, Хорхе М.; Давдиан, Григорий; Демирташ, Мухаммет; Дивинский, Сергей; Дерст, Карстен; Дворжак, Иржи; Эдалати, Париса; Эмура, Сатоши; Еникеев, Нариман А.; Фараджи, Гадер; Фигейредо, Роберто Б.; Флориано, Рикардо; Фуладвинд, Марьян; Фрушарт, Дэниел; Фудзи, Масаеши; Фудзивара, Хироши; Гайдич, Марсель; Георге, Диана; Гондек, Лукаш; Гонсалес-Эрнандес, Хоакин Э.; Горнакова, Алена; Гросдидье, Тьерри; Губича, Йено; Гундеров Дмитрий; Он, Лицинг; Игера, Оскар Фабиан; Хиросава, Сёичи; Хоэнвартер, Антон; Хорита, Зенджи; Горький, Елена; Хуан, И; Юот, Жак; Икома, Ёсифуми; Исихара, Тацуми; Иванисенко Юлия; Чан, Джэ Иль; Хорхе-младший, Альберто М.; Кавабата-Ота, Миэ; Кавасаки, Мегуми; Хелфа, Тарек; Кобаяши, Джунья; Коммель, Лембит; Корнева, Анна; Крал, Петр; Кудряшова Наталья; Курамото, Сигэру; Лэнгдон, Теренс Г.; Ли, Дон Хён; Левитас, Валерий Иванович; Ли, Конг; Ли, Хай-Вэнь; Ли, Юнтао; Ли, Чжэн; Линь, Хуай-Цзюнь; Лисс, Клаус-Дитер; Лю, Ин; Маруланда Кардона, Диана Марица; Мацуда, Кендзи; Мазилкин, Андрей; Мой, Йоджи; Миямото, Хироюки; Мун, Сук-Чун; Мюллер, Тимо; Муньос, Хайро Альберто; Мурашкин Максим Ю.; Наим, Мухаммед; Новелли, Марк; Олас, Даниэль; Пиппан, Рейнхард; Попов Владимир Владимирович; Попова Елена Н.; Пурчек, Генчага; де Ранго, Патрисия; Ренк, Оливер; Переподготовка, Дельфина; Ревес, Адам; Рош, Вирджиния; Родригес-Кальвилло, Пабло; Ромеро-Ресендис, Лилиана; Соваж, Ксавье; Савагути, Такахиро; Сена, Хади; Шахмир, Хамед; Ши, Сяобин; Скленицка, Вацлав; Скроцкий, Вернер; Скрябина, Наталья; Стааб, Франциска; Страумал, Борис; Сунь, Жидан; Щерба, Мацей; Такидзава, Ёичи; Тан, Юнпэн; Валиев Руслан З.; Возняк, Алина; Возняк, Андрей; Ван, Бо; Ван, Цзин Тао; Уайльд, Герхард; Чжан, Фань; Чжан, Мэн; Чжан, Пэн; Чжоу, Цзяньцян; Чжу, Синькунь; Чжу, Юньтянь Т. (2024). «Сильная пластическая деформация для производства суперфункциональных ультрамелкозернистых и гетероструктурных материалов: междисциплинарный обзор». Журнал сплавов и соединений . 1002 : 174667. doi : 10.1016/j.jallcom.2024.174667 .

Внешние ссылки

патентная информация

Эта статья по металлообработке — заглушка . Вы можете помочь Википедии, расширив ее.

[1] Эдалати, К.; Бахмайер, А.; Белошенко В.А.; Бейгельцимер, Ю.; Бланк, В.Д.; Ботта, WJ; Брыла, К.; Чижек Ю.; Дивинский, С.; Еникеев Н.А.; Эстрин, Ю.; Фараджи, Г.; Фигейредо, РБ; Фудзи, М.; Фурута, Т.; Гросдидье, Т.; Губича, Дж.; Хоэнвартер, А.; Хорита, З.; Хуот, Дж.; Икома, Ю.; Янечек, М.; Кавасаки, М.; Крёл, П.; Курамото, С.; Лэнгдон, Т.Г.; Лейва, ДР; Левитас, VI; Мазилкин А.; Мито, М.; Миямото, Х.; Нисидзаки, Т.; Пиппан, Р.; Попов, В.В.; Попова, Э.Н.; Пурчек, Г.; Ренк, О.; Ревес, А.; Соваж, Х.; Скленицка, В.; Скротцки, В.; Страумал, Б.; Сувас, С. .; Тот, Л.С.; Цуджи, Н.; Валиев, Р.З.; Уайлд, Г.; Цехетбауэр, М.Дж.; Чжу, X. (апрель 2022 г.). «Наноматериалы, полученные интенсивной пластической деформацией: обзор исторических разработок и последних достижений». Материалы Research Letters . 10 (4): 163– 256. doi : 10.1080/21663831.2022.2029779 . S2CID 246959065.

[:0-2] Rosochowski, Andrzej (2013). Технология интенсивной пластической деформации. Whittles Publishing. ISBN 9781849951197. OCLC 968912427.

[3] Равноканальное угловое выдавливание из энциклопедии Российской корпорации нанотехнологий (на русском языке)

[4] Неджадсейфи, Омид; Шокухфар, Али; Дабири, Амирреза; Азими, Амин (2015-11-05). «Сочетание равноканального углового прессования и термической обработки для получения повышенной коррозионной стойкости алюминиевого сплава 6061». Журнал сплавов и соединений . 648 : 912–918 . doi :10.1016/j.jallcom.2015.05.177. ISSN 0925-8388.

[5] Elhefnawey, Maged; Shuai, GL; Li, Z.; Nemat-Alla, M.; Zhang, DT; Li, L. (2021-02-01). «О сухом износе скольжения сплава Al-Mg-Zn, подвергнутого электронно-лучевому ударному прессованию: соотношение скорости износа и коэффициента трения». Alexandria Engineering Journal . 60 (1): 927–939 . doi : 10.1016/j.aej.2020.10.021 . ISSN 1110-0168.

[6] Эдалати, Каве; Ахмед, Анвар К.; Акрами, Саид; Амэяма, Кей; Аптуков, Валерий; Асфандияров, Рашид Н.; Асида, Маки; Астанин, Василий; Бахмайер, Андреа; Белошенко Виктор; Бобрук Елена Владимировна; Брыла, Кшиштоф; Кабрера, Хосе Мария; Карвалью, Аманда П.; Чинь, Нгуен К.; Чой, Ин-Чул; Чулист, Роберт; Куберо-Сесин, Хорхе М.; Давдиан, Григорий; Демирташ, Мухаммет; Дивинский, Сергей; Дерст, Карстен; Дворжак, Иржи; Эдалати, Париса; Эмура, Сатоши; Еникеев, Нариман А.; Фараджи, Гадер; Фигейредо, Роберто Б.; Флориано, Рикардо; Фуладвинд, Марьян; Фрушарт, Дэниел; Фудзи, Масаеши; Фудзивара, Хироши; Гайдич, Марсель; Георге, Диана; Гондек, Лукаш; Гонсалес-Эрнандес, Хоакин Э.; Горнакова, Алена; Гросдидье, Тьерри; Губича, Йено; Гундеров Дмитрий; Он, Лицинг; Игера, Оскар Фабиан; Хиросава, Сёичи; Хоэнвартер, Антон; Хорита, Зенджи; Горький, Елена; Хуан, И; Юот, Жак; Икома, Ёсифуми; Исихара, Тацуми; Иванисенко Юлия; Чан, Джэ Иль; Хорхе-младший, Альберто М.; Кавабата-Ота, Миэ; Кавасаки, Мегуми; Хелфа, Тарек; Кобаяши, Джунья; Коммель, Лембит; Корнева, Анна; Крал, Петр; Кудряшова Наталья; Курамото, Сигэру; Лэнгдон, Теренс Г.; Ли, Дон Хён; Левитас, Валерий Иванович; Ли, Конг; Ли, Хай-Вэнь; Ли, Юнтао; Ли, Чжэн; Линь, Хуай-Цзюнь; Лисс, Клаус-Дитер; Лю, Ин; Маруланда Кардона, Диана Марица; Мацуда, Кендзи; Мазилкин, Андрей; Мой, Йоджи; Миямото, Хироюки; Мун, Сук-Чун; Мюллер, Тимо; Муньос, Хайро Альберто; Мурашкин Максим Ю.; Наим, Мухаммед; Новелли, Марк; Олас, Даниэль; Пиппан, Рейнхард; Попов Владимир Владимирович; Попова Елена Н.; Пурчек, Генчага; де Ранго, Патрисия; Ренк, Оливер; Переподготовка, Дельфина; Ревес, Адам; Рош, Вирджиния; Родригес-Кальвилло, Пабло; Ромеро-Ресендис, Лилиана; Соваж, Ксавье; Савагути, Такахиро; Сена, Хади; Шахмир, Хамед; Ши, Сяобин; Скленицка, Вацлав; Скроцкий, Вернер; Скрябина, Наталья; Стааб, Франциска; Страумал, Борис; Сунь, Жидан; Щерба, Мацей; Такидзава, Ёичи; Тан, Юнпэн; Валиев Руслан З.; Возняк, Алина; Возняк, Андрей; Ван, Бо; Ван, Цзин Тао; Уайльд, Герхард; Чжан, Фань; Чжан, Мэн; Чжан, Пэн; Чжоу, Цзяньцян; Чжу, Синькунь; Чжу, Юньтянь Т. (2024). «Сильная пластическая деформация для производства суперфункциональных ультрамелкозернистых и гетероструктурных материалов: междисциплинарный обзор». Журнал сплавов и соединений . 1002 : 174667. doi : 10.1016/j.jallcom.2024.174667 .