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铝及铝合金广泛应用于电力、交通运输、建筑、包装、航空航天等领域,是战略性新兴产业、国防科技工业发展和国民经济建设不可缺少的重要基础原材料。随着市场需求对材料性能的要求不断提高,制备出高强度、高性能的铝及铝合金已迫在眉睫。等通道角挤压(Equal Channel Angular Pressing,ECAP),作为一种能够获得大块超细晶金属材料的制备技术,在材料制备领域具有广泛的应用前景。因此,对铝及铝合金ECAP过程相关课题的研究,具有重要的理论和实践意义。本文旨在研究铝及铝合金ECAP过程组织性能及其摩擦状态对挤压载荷、等效应变等的影响。为此,以工业纯铝和7075高强度铝合金为研究对象,通过理论推导,并结合物理实验和数值模拟技术,对ECAP过程的组织性能及摩擦状态开展系统、深入的研究。(1)在考虑ECAP通道摩擦因子的基础上,分别运用上限理论、滑移线法对ECAP挤压力进行了解析,并对这两种不同的求解方法进行了对比分析。结果表明摩擦力是ECAP挤压载荷的重要组成部分,其数值直接影响挤压载荷的大小,为后续工作提供了研究基础。(2)以工业纯铝为研究对象,在室温下进行ECAP实验,对挤压试样的变形及组织性能进行了分析,对比分析了不同挤压道次及不同挤压路径下试样的表面形貌、微观组织及硬度分布。(3)通过7075铝合金ECAP过程的数值模拟,分析了不同摩擦条件下挤压载荷、变形行为、应力应变分布,并对其晶粒度进行了预报,研究了摩擦因子对7075铝合金变形及微观组织的影响。(4)将模具表面进行区域划分并设置不同的摩擦因子,按照正交试验方案,对纯铝进行了一道次ECAP模拟试验,分析结果表明挤压载荷受到模具表面A区的摩擦状态影响最大;三个区域的摩擦状态对最大等效应变都有显著的影响,其中以模具表面B区的摩擦状态影响最为显著。