Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Ảnh hưởng của vùng kim loại chết đến hiệu ứng gia cường độ lệch trong quá trình hình thành tiến bộ vi mô
Tóm tắt
Biến dạng nhựa ở quy mô vi mô (hình thành vi mô) là một công nghệ sản xuất đầy hứa hẹn trong các ngành công nghiệp hiện đại. Để đưa các bộ phận được hình thành vi mô vào một vị thế cạnh tranh hơn so với các sản phẩm vi mô được sản xuất bằng các phương pháp chế tạo vi mô khác (như gia công vi mô và in 3D), quá trình hình thành tiến bộ vi mô cần được nghiên cứu đầy đủ cho việc sản xuất hàng loạt các bộ phận vi mô nhằm thu được kết cấu hạt tốt và giảm chi phí sản phẩm. Đồng thời, hiệu ứng gia cường độ lệch chưa được khám phá của quá trình hình thành tiến bộ quy mô vi mô cần được điều tra. Sử dụng hình thành tiến bộ khớp nối vi mô làm nghiên cứu tình huống, ảnh hưởng của hiệu ứng gia cường do vùng kim loại chết gây ra đến sự đứt gãy dẻo trong hình thành tiến bộ vi mô được thảo luận. Dựa trên kết quả từ thí nghiệm nâng và mô phỏng phần tử hữu hạn, đã phát hiện ra rằng mẫu vật phẩm được sản xuất qua quá trình gia công kim loại lá đã loại bỏ đứt gãy dẻo khi áp dụng cùng điều kiện thí nghiệm vào mẫu vật phẩm được sản xuất bởi gia công vi mô. Dựa trên kết quả từ phép gạt vi mô và nhiễu xạ tia X, một mô hình gia cường do vùng kim loại chết gây ra đã được thiết lập, và cơ chế cho hiệu ứng gia cường trong quá trình hình thành tiến bộ vi mô đã được tiết lộ. Nghiên cứu này do đó cung cấp một sự hiểu biết sâu sắc về quá trình hình thành tiến bộ quy mô vi mô và tiến một bước quan trọng trong lĩnh vực đứt gãy dẻo trong biến dạng nhựa đa giai đoạn.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Xu J, Guo B, Shan DB, Wang CJ, Li J, Liu YW, Qu DS (2012) Development of a micro-forming system for micro-punching process of micro-hole arrays in brass foil. J Mater Process Technol 212:1501–1512
Fu MW, Chan WL (2013) Micro-scaled progressive forming of bulk micropart via directly using sheet metals. Mater Des 49:774–783
Chan WL, Fu MW (2013) Meso-scaled progressive forming of bulk cylindrical and flanged parts using sheet metal. Mater Des 43:249–257
Ghassemali E, Tan MJ, Jarfors AEW, Lim SCV (2013) Optimization of axisymmetric open-die micro-forging/extrusion processes: an upper bound approach. J Mater Process Technol 71:58–67
Ghassemali E, Tan MJ, Wah CB, Lim SCV, Jarfors AEW (2015) Effect of cold-work on the Hall–Petch breakdown in copper based micro-components. Mech Mater 80:124–135
Meng B, Fu MW, Fu CM, Wang JL (2015) Multivariable analysis of micro shearing process customized for progressive forming of micro-parts. Int J Mech Sci 93:191–203
Lemaitre J (1985) A continuous damage mechanics model for ductile fracture. J Eng Mater Technol 107:83–89
Gurson AL (1977) Continuum theory of ductile rupture by void nucleation and growth, I. Yield criteria and flow rules for porous ductile media. J Eng Mater Technol 99:2–15
Xue L, Wierzbicki T (2008) Ductile fracture initiation and propagation modeling using damage plasticity theory. Eng Fract Mech 75:3276–3293
Li H, Fu MW, Lu J, Yang H (2011) Ductile fracture: experiments and computations. Int J Plast 27:147–180
Freudenthal FA (1950) The inelastic behavior of solids. Wiley, New York
Tirosh J (1971) On the dead-zone formation in plastic axially-symmetric converging flow. J Mech Phys Solids 19:39–47
Eivani AR, Taheri AK (2008) The effect of dead metal zone formation on strain and extrusion force during equal channel angular extrusion. Comput Mater Sci 42(1):0–20
Qamar SZ (2010) Shape complexity, metal flow, and dead metal zone in cold extrusion. Mater Manuf Process 25:1454–1461
Lee DJ, Yoon EY, Park LJ, Kim HS (2012) The dead metal zone in high-pressure torsion. Scr Mater 67:384–387
Wan L, Wang D (2015) Numerical analysis of the formation of the dead metal zone with different tools in orthogonal cutting. Simul Model Pract Theory 56:1–15
Wan L, Haddag B, Wang DZ, Sheng Y, Yang DM (2018) Effects of friction conditions on the formation of dead metal zone in orthogonal cutting – a finite element study. Mach Sci Technol 22:934–952
Ran JQ, Fu MW (2014) A hybrid model for analysis of ductile fracture in micro-scaled plastic deformation of multiphase alloys. Int J Plast 61:1–16
Ran JQ, Fu MW, Chan WL (2013) The influence of size effect on the ductile fracture in micro-scaled plastic deformation. Int J Plast 41:65–81
Liu JG, Fu MW, Chan WL (2012) A constitutive model for modeling of the deformation behavior in microforming with a consideration of grain boundary strengthening. Comput Mater Sci 55:85–94
Xu ZT, Peng LF, Lai XM, Fu MW (2014) Geometry and grain size effects on the forming limit of sheet metals in micro-scaled plastic deformation. Mater Sci Eng A 611:345–353
Xu ZT, Peng LF, Fu MW, Lai XM (2015) Size effect affected formability of sheet metals in micro/meso scale plastic deformation: experiment and modeling. Int J Plast 68:34–54
Chen FK, Tsai JW (2006) A study of size effect in micro-forming with micro-hardness tests. J Mater Process Technol 177(1–3):146–149
Williamson GK, Smallman RE (1955) Dislocation densities in some annealed and cold-worked metals from measurements on the X-ray debye-Scherrer spectrum. Philos Mag 1:34–46
Ashby MF (1970) The deformation of plastically non-homogeneous materials. Philos Mag 21:399–424
Petch NJ (1953) J Iron Steel Inst 174:25–28
Armstrong RW (1962) The plastic deformation of polycrystalline aggregates. Philos Mag 7:45–48
Armstrong RW (1982) The yield and flow stress dependence on polycrystal grain size. In: Baker TN, Petch NJ (eds) Yield, Flow and FracturePolycrystals, pp 1–31
Bouquerel J, Verbeken K, De Cooman BC (2006) Microstructure-based model for the static mechanical behavior of multiphase steels. Acta Mater 54:1443–1456
Argon AS (2008) Strengthening mechanisms in crystal plasticity. Oxford University Press, Oxford
Rodriguez R, Gutierrez I (2003) Correlation between nanoindentation and tensile properties. Influence of the indentation size effect. Mater Sci Eng A 361:377–384