鎳鈦合金材料設(shè)計高速擠壓合金需要對硬化機制和塑性變形過程有深入的了解。在擠壓熱變形過程中，了解溫度對擠壓過程的影響是很重要的。熱變形過程中的組織恢復(fù)過程主要是動態(tài)再結(jié)晶和動態(tài)恢復(fù)。鋁及其合金具有較高的堆錯能，在此過程中發(fā)生了動態(tài)的回收過程。擠壓過程中的所有影響都是溫度和速度控制的。結(jié)果表明，根據(jù)堆積體斷層能的高低，合金的變形機制為動態(tài)恢復(fù)或動態(tài)再結(jié)晶。這導(dǎo)致擠壓結(jié)構(gòu)包含亞晶粒，理想情況下不發(fā)生靜態(tài)再結(jié)晶，或由連續(xù)的動態(tài)、元動態(tài)和靜態(tài)再結(jié)晶形成的晶粒。結(jié)果表明，這兩種結(jié)構(gòu)都與齊納-霍勒蒙(Z- h)的主要參數(shù)Z有關(guān)，并受Z的控制，因此性質(zhì)與Z之間也存在一定的關(guān)系。
鎳鈦合金材料參數(shù)隨應(yīng)變速率的減小和溫度的升高而減小。在實際的工業(yè)生產(chǎn)中，為了避免裂紋的發(fā)生，通常首選低Z條件較低的應(yīng)變速率和較高的溫度;但當變形速率過低時，溫度下降嚴重，對變形是有害的。當高速擠壓合金Z-H參數(shù)增大時，應(yīng)變速率增大，溫度降低。鎳鈦合金材料亞晶粒/晶粒尺寸的減小是可以預(yù)料的。變形溫度和應(yīng)變速率是控制熱變形流變應(yīng)力的重要因素。實驗結(jié)果表明:隨著變形溫度的升高和應(yīng)變速率的降低，動態(tài)軟化速度加快。應(yīng)變對流變應(yīng)力的影響，因此對擠壓壓力是主要的熱擠壓由于應(yīng)變率敏感性。
因此，鎳鈦合金材料熱擠壓過程中的擠壓力預(yù)測是相當困難的。我們可以從幾何考慮來估計坯料中任意位置x處的應(yīng)變率。設(shè)圓柱坯的初始半徑為Ro，擠壓半徑為Rf。是模具的半錐角。溫度和應(yīng)變速率的影響可以用參數(shù)Z的二階函數(shù)表示為溫度和應(yīng)變速率的指數(shù)型函數(shù)。其中B1和B2是多項式系數(shù)。一般來說，鎳鈦合金材料擠壓態(tài)材料的晶粒尺寸隨著參數(shù)的增大而減小。Z-H參數(shù)決定了超細晶組織的演化，表明超細晶組織的基礎(chǔ)是動態(tài)形成的，這一過程與變形過程中及變形后的熱活化過程密切相關(guān)。
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