等通道轉(zhuǎn)角擠壓(簡稱ECAE或ECAP)是一種能在不改變材料形狀的情況下以純剪切方式實現(xiàn)塊體材料大塑性變形的技術(shù)。經(jīng)過20多年努力，現(xiàn)已發(fā)展成為制取超細(xì)晶和納米結(jié)構(gòu)材料的重要方法。通過對具有鐵素體+珠光體組織的40Cr鋼實施了等通道轉(zhuǎn)角擠壓變形，并對其組織結(jié)構(gòu)及拉伸性能進(jìn)行了測試分析，以期為ECAP技術(shù)在中碳鋼中的應(yīng)用提供依據(jù)。

40Cr鋼名義成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為：Fe-0.41%C-0.95%Cr-0.65%Mn-0.30%Si-0.04%P-0.04%S-0.03%Cu，采用的完全退火工藝為：840℃×8h+隨爐冷至670℃(80min)+670℃×310min+隨爐冷至200℃后出爐空冷。完全退火后的40Cr鋼，其組織由各占約50%的鐵素體和珠光體組成，它們晶粒較粗大，尺寸都為10～50μm。

ECAP加工所用凹模的通道直徑為10mm，兩相貫通道的夾角為110°，通道相貫處的內(nèi)側(cè)用半徑為8mm的圓弧過渡，外側(cè)用弧角為30°，曲率為Φ10mm的圓弧過渡。經(jīng)有限元動態(tài)模擬計算，得出道次擠壓的等效應(yīng)變約為0.5。ECAP加工在室溫下進(jìn)行，用含MoS2的潤滑脂作潤滑劑，擠壓速度25mm/s。

經(jīng)ECAP加工，細(xì)化了微觀組織且并未向鋼中引入織構(gòu)，使鐵素體晶粒尺寸從10～50μm細(xì)化至1μm，滲碳體發(fā)生了劇烈剪切(彎曲)變形。材料屈服強度從約320MPa提高到約800MPa，提升幅度高達(dá)150%，且抗拉強度從約680MPa提高到約900MPa，提升幅度為32.4%，同時仍具有好的塑性。（榕霖）