挤压-切削制备可控厚度的双层梯度结构带材的新工艺及机理

摘要

为解决超细晶材料强度高但延展性低的问题,设计了独特的挤压刀具及挤出通道,使材料在挤压、摩擦和切削的耦合作用下,一步制备厚度可控的双层梯度结构超细晶带材。采用数值模拟与试验相结合的方法对双层梯度结构纯铜带材的成形过程进行分析与研究,探索了挤压-切削加工机理以及工艺参数对双层梯度微结构的影响规律。研究结果表明,相比于原纯铜试样,挤压-切削制备的双层梯度结构纯铜带材的最大硬度约提高了三倍,同时带材也表现出优异的强度-延展性协同作用,即在牺牲部分延伸率情况下,屈服强度接近翻倍,极限抗拉强度则实现了四倍增长。

关键词

挤压-切削 / 可控厚度 / 双层梯度结构 / 梯度超细晶带材 / 机械性能

基金资助

国家自然科学基金(52075187); 云南省基础研究计划(202301BE070001G021,202401CF070145)