Development of SPD continuous processes for strip and rod production

Desarrollo de procesos continuos SPD para la producción de flejes y barras

El refinamiento del grano tras la deformación plástica severa (SPD) a bajas temperaturas (por debajo de la temperatura de recristalización) y una mejora inusual las propiedades de tales materiales se muestran de forma fiable. Sin embargo, la aplicación industrial es limitada debido a la ausencia de procesos SPD continuos eficaces. Se considera el potencial de desarrollo de procesos SPD continuos basados en el proceso de prensado angular de canal igual (ECAP) por un lado y procesos continuos de extrusión o estirado por otro. Se analizan varios procesos continuos de SPD existentes para la producción de flejes, alambrón y alambre.

INTRODUCCIÓN

La posibilidad de producir estructuras nanocristalinas (tamaño de grano inferior a 100 nm) y submicrocristalinas (tamaño de grano en el rango de 100-1000 nm) se ha establecido de forma fiable para diversos esquemas de deformación plástica severa (SPD), como el prensado angular en canal igual (ECAP), la deformación multiaxial, la extrusión por torsión, la torsión a alta presión, la unión por rodillos acumulativos y otros métodos [1-5]. El refinamiento del grano hasta un nivel nano y submicro da lugar a un aumento significativo de la resistencia con una ductilidad satisfactoria y a un aumento de las propiedades de servicio, como la resistencia a la fatiga, la resistencia al frío, la superplasticidad, la resistencia al desgaste, etc., que ya se ha demostrado en varias clases de materiales metálicos, incluidos los industriales [1-5]. Sin embargo, la aplicación industrial es limitada debido a la ausencia de procesos SPD continuos eficaces. Se considera el potencial de desarrollo de procesos SPD continuos basados en el proceso ECAP por un lado y en procesos continuos de extrusión o embutición por otro.

PROCESOS CONTINUOS ECAP BASADOS EN EL PRENSADO CONTINUO

En el prensado convencional, las fuerzas de fricción que actúan entre el tocho y el recipiente impiden el proceso. Las fuerzas de fricción activas que se producen cuando el tocho se mueve junto con el recipiente se utilizaron para el desarrollo de los métodos de prensado continuo que se consiguen únicamente gracias a las fuerzas de fricción que actúan entre el recipiente y la superficie lateral del tocho.

Se distinguen tres métodos básicos de prensado continuo: Conform, Linex y Extrolling. Se diferencian por el modo de entrada de la muestra en la zona de deformación, es decir, por la naturaleza de la circulación del recipiente.

Proceso ECAP-Conform

El método Conform de prensado continuo utilizando las fuerzas de fricción activas fue probado por primera vez por D. Green en el Laboratorio del Reactor de Pilas de Combustible de la Autoridad de Energía Atómica del Reino Unido (Springfield, UK) en 1971 (Figura 1) [6,7].