锁芯铜棒等通道角度挤压工艺原理。
ECAP模具由两个几何形状相同的通道沿一定角度交叉而成。样品挤压变形时,首先将样品垂直放入通道,然后压入压杆,完成通道拐角处的变形。两个通道的外交角‰,内交角为φ。挤压时,样品和模具内壁需要润滑。常用的润滑剂有二硫化钼等,以降低挤压过程中的摩擦阻力。样品挤压前后几何形状不会改变,因为两个通道的截面相同,可以反复挤压,达到累积应变的效果。在这种大应变下,材料会出现晶粒细化,甚至超细晶结构。
ECAP和组织演变。
等通道角度挤压变形。
试验材料选用铸造铜锌合金,品牌为H70,即Cu-Zn30%,具体成分元素含量见下表1。
试验前对铜锌合金棒进行退火处理。铜棒材规格为长1000mm,直径12mm。用线切割机将其切割成5个长度为50mm的短样品,5个长度为60mm的样品。在SX2-5-12A箱式电阻炉中,将已切割的样品进行去应力退火。退火温度为650℃,时间为2小时。其目的是去除铜棒生产过程中的内部应力,使原始组织均匀化。
试验中使用的模具材料是高质量的热作为模具钢。模腔的制造精度和组装精度要求较高,尤其是拐角部分,以保证挤压样品表面的质量,延长模具的使用寿命。整个模具包括模具两端的支撑部分、模芯和压头。
模两端(a);模芯(b);压头(c);模实物图(d)
螺旋式压力机在室温下,采用冲击式挤压,每挤压一次后,将样品不旋转,直接进行下一次挤压。每一次挤压前,分别在模具通道内和样品表面涂上MoS2润滑剂,以减少模具通道与样品表面接触部分的摩擦。