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자료유형
학술저널
저자정보
J. Joudaki (Arak University of Technology) M. Safari (Arak University of Technology) S. M. Alhosseini (Arak University of Technology)
저널정보
대한금속·재료학회 Metals and Materials International Metals and Materials International Vol.27 No.4
발행연도
2021.1
수록면
667 - 675 (9page)

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The severe plastic deformation (SPD) processes used for applying an extensive shear plastic strain in the material andconsequently grain refinement and increase in the strength of materials. The strain distribution is very important and morehomogenous plastic strain is desired in SPD process modifications. In this article, four different die configurations will beinvestigated during the hollow twist extrusion (HTE) process and the plastic strain distribution will be compared within ahollow section. The die configurations are similar slope line angle of inner and outer dies (SD), opposite slope line anglebetween the inner and outer dies (OD), outer die with twist zone and flat inner die (FI) and inner die with twist zone and flatouter die (FO). The Von-Mises stress, plastic strain, and material deformation are studied by using a finite element modelwhich was developed in the ABAQUS finite element software. The results show that the FI and FO die configuration producehigher plastic strains than SD die configuration, but the strain homogeneity is not satisfactory. The plastic strain is higherand more homogenous for OD die configuration in comparison to the other die configurations. The required force for twistextrusion of the billet is almost equal for FI and FO die configuration (~ 216 kN) and increases to about 256 kN for SD dieconfiguration (16% increase). The required force for OD die configuration increased once more to 370 kN (44.5% increase). The element distortion along the two defined paths determined the material flow during the HTE process. The flat die retardsthe material flow for FI and FO die configurations. A significantly material flow will happen for OD die configuration. Theelement distortion leads to better material mixing in OD die configuration and consequently higher magnitude and morehomogenous plastic strain distribution and higher grain refinement will be obtained.
#Hollow twist extrusion · HTE · Die configuration · Strain distribution · Hollow section · Material flow

목차

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참고문헌 (35)

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R. Z. Valiev / 2007 / The new trends in fabrication of bulk nanostructured materials by SPD processing / J. Mater. Sci 42(5):1483~1490 Crossref V. M. Segal / 1995 / Materials processing by simple shear / Mater. Sci. Eng. A 197(2):157~164 Crossref A. Khosravifard / 2012 / Three dimensional finite element study on torsion extrusion processing of 1050 aluminum alloy / Trans. Nonferrous Met. Soc. China 22(11):2771~2776 Crossref D. J. Lee / 2014 / Finite element analysis for the geometry effect on strain inhomogeneity during high-pressure torsion / J. Mater. Sci 49(19):6620~6628 Crossref N Tsuji / 1999 / Ultra-fine grained bulk steel produced by accumulative roll-bonding (ARB) process / Scripta Materialia 40(7):795~800 Crossref

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