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ECAP纯钛的晶粒取向分布计算机模拟

发布时间:2017-12-07 19:13  文章来源:笔耕文化传播

  本文关键词:ECAP纯钛的晶粒取向分布计算机模拟


  更多相关文章: 纯钛 晶粒取向 等径弯曲通道变形 计算机模拟


【摘要】:纯钛在室温进行等径弯曲通道变形(Equal Channel Angular Pressing,简称ECAP)时,形变易于发生在取向有利的滑移系和孪生系上,导致晶粒取向发生择尤变化,对纯钛的物理性能和力学性能产生影响。本文基于晶体塑性有限元模型,采用ABAQUS商业软件对纯钛在通道夹角为90°模具中1道次及2道次ECAP变形(C方式)的晶粒取向分布进行有限元模拟,并将获得的织构数据采用MATLAB软件中的MTEX工具包转化为极图与ODF(Orientation Distribution Function,简称ODF)图;同时采用通道夹角为90°模具在室温下成功实现纯钛C方式2道次ECAP变形,并把X射线衍射(X-ray diffraction,简称XRD)技术获得的变形前后的织构数据,通过MTEX转化为全极图。通过模拟与实验结合对纯钛ECAP变形的晶粒取向变化进行分析,得到的结果如下:1道次变形过程中,初始织构逐渐消失,形成了极密度较高的锥面织构和柱面织构,且上、中、下表面织构类型一致,只在极密度上存在差异。与实验比较发现,在初始织构相近的条件下,变形后的结果基本一致,只是极密度相差较大。在验证本构方程合理的情况下,说明纯钛1道次ECAP变形模拟过程中未考虑的孪晶主要在极密度方面产生影响。2道次变形过程模拟结果表明,1道次变形后形成的锥面织构逐渐消失,柱面织构发生逆时针旋转接近于理想纯剪切变形的B织构,并且形成了新的初始织构,出现了晶粒取向的回复现象。2道次实验变形并未出现回复现象,而是形成了强烈的柱面织构,与模拟结果相差较大,这可能由于本文所采用的Taylor模型并未考虑晶粒形状所致。通过计算纯钛室温ECAP变形后所产生的织构对于主要滑移系的Schmid因子发现,随着变形道次的增加,形变织构在后续拉伸变形时使接近于软取向的滑移系增多,有利于塑性变形的发生。
【学位授予单位】:西安建筑科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TG146.23

【参考文献】

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1 郑华雷;杨合;李宏伟;;纯钛压缩变形下的晶体塑性有限元分析[J];塑性工程学报;2013年01期

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