机械工程学报

作者：韩光超, 石秋雨, 沈豫楚, 徐林红, 刘初见

单位：1. 中国地质大学机械与电子信息学院 武汉 430074;2. 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室 武汉 430074

关键词：工具超声振动,工件超声振动,等径角挤压,超细晶金属,纯铝；

基金：广东省基础与应用基础研究基金（2021A1515011991）、机械系统与振动国家重点实验室开放课题（MSV201910）、国家自然科学基金（21576240）和深圳市中央引导地方科技发展专项资金（2021Szvup159）资助项目。

超细晶金属材料由于具有优异的力学性能，特别适合微小金属零件的塑性成形。大塑性变形法是制备超细晶金属材料的常用方法，等径角挤压法被认为是最具有发展前景的大塑性变形方法之一。传统等径角挤压需要通过多道次的应变量累积来获得超细晶材料，制备效率较低。将超声振动与等径角挤压过程相结合可以有效减小挤压成形载荷，提高等径角挤压制备超细晶的性能和效率。现有研究主要采用工具辅助超声振动模式，提出并研发基于工件辅助超声振动模式的等径角挤压成形工艺，并对不同超声振动模式1070纯铝等径角挤压成形机理进行对比研究，研究工具超声振动和工件超声振动两种不同振动方式对晶粒道次细化能力的影响规律。结果表明，随着超声功率的增大，工具超声振动和工件超声振动的超声软化效应逐渐增强，能更大幅度降低等径角挤压成形力，并提高晶粒道次细化能力。工件超声振动比工具超声振动更有利于吸收超声能量，从而能更有效提升超细晶金属的制备效率。

来源：2021年第23期

《机械工程学报》期刊编辑部

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