Micromechanical Finite Element Simulation of Low Cycle Fatigue Damage Occurring During Sliding Wear Test of ECAP-Processed AA7075 Alloy

H. Vafaeenezhad; M. Chegini; A. Kalaki; H. Serajian

doi:10.1007/s12540-023-01479-7

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자료유형: 학술저널

저자정보: H. Vafaeenezhad (Iran University of Science and Technology (IUST)) M. Chegini (McMaster Manufacturing Research Institute (MMRI), McMaster University) A. Kalaki (Amir-Kabir University of Technology (Tehran Polytechnic)) H. Serajian (Iran University of Science and Technology (IUST))

저널정보: 대한금속·재료학회 Metals and Materials International Metals and Materials International Vol.30 No.1

발행연도: 2024.1

수록면: 143 - 166 (24page)

DOI: 10.1007/s12540-023-01479-7

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The purpose of the present study was to establish a high-fidelity numerical model to analyze the effect of severe plasticdeformation on the wear behavior of severe deformed Al-7075 alloy by equal channel angular pressing (ECAP). Hence, wedeveloped a numerical model based on micromechanical principles integrating the finite element method (FEM) and the lowcycle fatigue concept (LCF). In this study, we conducted wear tests using pin-on-disk technology under different normal loadconditions and studied the surface/subsurface and debris of worn specimens using scanning electron microscopes (SEMs). In order to identify the related parameters of the Manson-Coffin (M-C) constitutive equation, FEM results and experimentaldata were utilized. Numerically, LCF relationships were proven as the most accurate mathematical description of wearduring ECAP processing of Al-7075 alloy. A decrease in wear rate was also observed as the ECAP pass number increased. According to SEM micrographs of worn samples, adhesion wear and delamination are the leading wear mechanisms forannealed alloys, whereas abrasion wear and plowing bands are the leading wear mechanisms for ECAP-processed alloys.

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