模具通道夹角对纯钛ECAP变形织构演变影响的有限元分析

摘要

基于晶体塑性有限元模型,采用ABAQUS商业软件对纯钛在模具通道夹角分别为90°,120°,135°时的单道次等径弯曲通道变形(ECAP)的织构演变进行模拟,研究通道夹角对纯钛ECAP变形织构演变的影响。同时利用90°模具实现纯钛的单道次ECAP变形,并采用X射线衍射(XRD)技术获得变形前后的极图分布。将实验与模拟结果比较,以验证模拟结果的可靠性。通过对ECAP变形规律及试样点极图分析,发现90°模具挤压时,柱面织构完全取代初始织构,形成B和C_2两种柱面织构,这与XRD实验结果基本一致,表明了模型的可靠性。模具通道夹角为120°时,形成了C_1和C_2两种柱面织构,但以C_2织构为主。模具通道夹角为135°时,开始出现较弱的C_1织构,仍以C_2织构为主,但接近通道外角的下表面仍存在初始织构。通过对纯钛在不同通道夹角的ECAP模具中变形后的数据分析,得出模具通道夹角为90°时工艺最佳。