线材加工的特点
发布时间:
2022-06-03
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线材加工是近年来发展起来的,独特的超细晶(纳米晶或亚微米晶)金属及其合金材料制备技术,这是指材料处于较低温度(通常小于0.4tm )的环境中,在较大的外部压力下急剧塑性变形,从而将材料的晶粒尺寸细化为亚微米或纳米级的过程,强应变大的塑性变形可以在低温条件下明显细化金属材料的微观结构,大大提高其强度和韧性,那么,下面一起了解下线材加工的特点吧!
线材加工被应用为广泛的工程材料,具有一个一维尺寸远小于另一个维度的独特特点,因此其结构介于大材料和小材料之间。 显然,随着线材箔厚度的减小,其厚度方向作用的超声波振动有望为整个线材箔带来全面的spd导入,但目前尚无超细金属线材和超薄带材的高性能线材制造技术和装置。
线材加工的特点:
1、线材加工利用超声波塑性波的作用,将高频高应变率的超声波振动冲击应用于微米级的箔或线材,使超细线材或超薄带材有效且均匀地产生大的塑性变形,使晶粒明显微细化; 实验研究和模拟表明,该工艺能对微米级线材或带材实现其厚度方向晶粒的有效细化,且晶粒尺寸和形态分布均匀,能明显提高线材或带材的综合力学性能。
2、线材加工操作简单、在不同温度条件下反复超声波振动冲击,实现对金属或金属类线材、带材的严重塑性变形导入,使晶粒微细化为亚微米、纳米尺度,形成尺寸分布均匀的超细晶材料的高性能线材的制造模具在不明显改变截面尺寸的情况下,可以在微米级厚度的线材上实现连续多道次均匀地引入大塑性变形,大大提高材料性能,具有实际工程应用价值。
3、线材加工装置具备收容冷却液的密闭容器,在密闭容器的相反侧分别设置线材或带材通过的搬入口和搬出口,在其外侧设置多组输送辊组,使线材或带材能够连续通过密闭容器,在密闭容器内进行冲击处理本装置可以连续地引入大塑性变形,冷却液使超声波辊冲击过程中温升较大化,线材和带材在冲击处理时与超低温环境结合,可以得到特殊的低温冲击细粒组织,可以明显提高线材的力学性能。 材料在严重塑性变形过程中,内部同步发生再结晶和晶粒恢复,在两者综合作用下达到平衡,决定材料在该工艺条件下可达到的小晶粒尺寸,因此降低温度因素,对抑制晶粒恢复有明显效果,可得到更小的小晶粒尺寸
4、线材加工的设计涉及的低温超声波滚动冲击装置具备可装卸地安装在超声波换能器的上表面的压板和设置在压板上方的压力缸,在压力缸与压板之间连接有弹簧,压力缸的上端为固定端将压板与超声波换能器分离,固定超声波换能器,可以旋转超声波工具头和刚性冲击辊柱进行位置固定,满足超声波辊处理装置内辊端部限定通过高度处理方式的需要; 将压板安装在换能器上,通过压板能够通过压力缸的驱动使超声波换能器升降移动,能够通过压力缸控制辊端部对线材和带材的作用压力,在超声波辊处理装置内的辊端部恒定地负载静压
线材加工对微米级线材或带材,实现了其厚度方向晶粒的有效细化,且晶粒尺寸和形态分布均匀,明显提高线材、带材的综合力学性能,所提供的装置可连续引入严重塑性变形,实现线材带材连续低温超声冲击spd强化处理,满足两种冲击处理方式,具有很好的应用价值。
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