在之前的推文中我們使用粘塑性自洽多晶體塑性模型（Visco-plasitic Self Consistant，VPSC）計(jì)算了面心立方（fcc）、體心立方（bcc）金屬材料變形過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了織構(gòu)演變的模擬，應(yīng)力預(yù)測(cè)等。本文將介紹VPSC模擬FCC金屬等通道轉(zhuǎn)角擠壓(ECAE)工藝。等通道轉(zhuǎn)角擠壓是將多晶試樣壓入一個(gè)特別設(shè)計(jì)的模具中以實(shí)現(xiàn)大變形量的剪切變形工藝，主要通過(guò)變形過(guò)程中的近乎純剪切作用,使材料的晶粒得到細(xì)化, 從而材料的機(jī)械和物理性能得到顯著改善。等通道轉(zhuǎn)角擠壓是一種有效的制備超細(xì)晶材料的方法。

本處粘塑性自洽多晶體塑性模擬的材料初始取向由程序隨機(jī)生成，其(100)、(110)和(111)極圖見(jiàn)圖1，可見(jiàn)初始狀態(tài)表現(xiàn)為隨機(jī)取向，極密度最大值為1.5。變形過(guò)程強(qiáng)加100%的剪切應(yīng)變，步長(zhǎng)為0.2，共50步，用4個(gè)過(guò)程來(lái)描述整個(gè)等通道轉(zhuǎn)角擠壓的變形工藝流程，如圖2，在VPSC模擬中，擠出、擠入、模具的流動(dòng)軸分別為設(shè)置為軸1、2、3。

圖1. 初始隨機(jī)織構(gòu)極圖

ECAE通過(guò)90o模反復(fù)擠壓樣品,在每道工序中，大約100%的剪切應(yīng)變被施加，其優(yōu)點(diǎn)是試樣的截面保持不變，這一過(guò)程旨在大幅度減小晶粒尺寸，在保證塑性同時(shí)提高屈服應(yīng)力，模擬結(jié)果如下：

(a) ECAE1

(b) 90°CW

(c) 90°CW

(d) ECAE2

圖2 等通道轉(zhuǎn)角擠壓過(guò)程織構(gòu)模擬結(jié)果

從模擬結(jié)果可以看到，經(jīng)過(guò)等通道轉(zhuǎn)角擠壓后的FCC金屬產(chǎn)生了明顯的擇優(yōu)取向-變形織構(gòu)，其最大強(qiáng)度為5.5。

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