SiC/Zr基非晶复合材料的动态断裂特性研究

利用Hopkinson压杆冲击加载装置和扫描电子显微镜(SEM),对SiC骨架/Zr基非晶合金复合材料圆柱形试样进行了相关的应力-应变响应和动态断裂特征及断口形貌的研究。结果表明:SiC骨架/Zr基非晶合金复合材料的动态压缩强度随冲击压力的增大而递增,当冲击压力为0.6 MPa时,复合材料的动态压缩强度为855 MPa;断裂表面呈现典型的结晶状断口,断裂模式为脆性断裂和劈裂混合破坏模式;非晶基体在动态压缩条件下出现了显著的热软化和熔化特征。     

钨丝增强锆基非晶合金复合材料动态变形特征研究

利用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置,对体积分数为60%和80%的钨丝增强锆基非晶合金复合材料进行了动态压缩实验,采用 X 射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究了复合材料的原始组织以及动态变形特征和断口形貌。结果表明:在动态压缩载荷作用下,W 丝/Zr 基非晶复合材料没有明显的屈服现象即发生断裂;试样的动态压缩强度随着钨丝体积分数的增加而增加,体现了钨丝增强体对复合材料显著的强化作用;试样发生剪切断裂和纵向劈裂,在变形过程中钨丝发生劈裂并有屈曲失稳和翘起,非晶基体表现为软化后的脉状花样和脊状形貌,钨丝体积分数的不同,复合材料呈现出不同的断口特征。     

锆基多功能合金的动态压缩性能研究

利用分离式Hopkinson压杆装置研究锆基多功能合金的动态压缩性能,利用扫描电镜和能谱仪对动态压缩断口进行形貌观察和成分分析。结果表明:锆基多功能合金具有较低的应变率敏感性;合金动态压缩强度高达2 500 MPa,且随着应变率的提高,塑性变形量不断增大;动态压缩下锆基合金表现为脆性断裂,断口形貌包含剪切韧窝和滑移沟槽,断面上有部分区域发生了氧化反应。     

Mg65Cu25Y10大块非晶合金的晶化行为研究进展

综述了Mg65Cu25Y10非晶合金的晶化行为,包括DSC曲线的基本特征、制备状态和合金化对晶化行为的影响以及晶体相形成的热力学与动力学;有研究表明,旋淬Mg65Cu25Y10非晶条带的脆性可能是由于Mg2Cu金属问化合物的纳米颗粒弥散分布的结果。     

高硬度耐热Mg合金

中国发明专利申请公开说明书CN1676646中介绍了一种Mg合金及其制备方法。该Mg合金中含有（质量分数）：Gd6％～15％、Y1％～6％、Zr0．35％～0．8％和Ca0～1．5％，杂质元素（Si、Fe、Cu和Ni）含量低于0．02％。该Mg合金的制备方法是：将纯Mg，Mg—Gd、Mg—Y和Mg-Zr合金预热到180～220℃；在SF6／C02气氛中将纯Mg熔化；熔体在670～690℃时向其中加入0～1．5％的纯Ca：在720-740℃时加入20％-50％的Mg—Gd和3．4％-20％的Mg—Y；     

退火工艺对钨丝/锆基非晶合金复合材料动态力学性能及断裂模式的影响

研究了体积含量为60％的钨丝/锆基复合材料在经过退火处理后,材料的应力-应变响应和动态断裂特征以及断口形貌。利用Hopkingson压杆冲击加载装置和扫描电镜(SEM)以及X射线衍射仪(XRD),对Φ5mm×5mm的圆柱形试样进行了相关研究。研究表明,钨丝体积含量为60％的钨丝/锆基复合材料在经过退火处理后,非晶基体出现了明显的晶化现象;材料在退火后动态压缩强度比退火前有明显降低;退火后非晶基体断口形貌由退火前的完全的脉络花样转变为河流花样和脉络花样混合模式;经过动态冲击后,钨丝的断裂模式在退火前后变化大。     

挤压态Mg-3Al-0.8Sr室温压缩过程中的变形行为研究

在新三思拉伸实验机CMT-5150上对挤压态Mg-3Al-0.8Sr进行室温压缩实验,研究不同应变量下的组织演变过程,并对压缩时的应力-应变曲线和断口形貌进行分析。结果表明:Sr的加入可以推迟孪生的发生,当应变量超过3.5%时,随着应变量的增加{101-2}拉伸孪晶的数量不断增加;挤压态Mg-3Al-0.8Sr室温压缩时的应力-应变曲线可分为4个阶段并分别对应不同的变形机制。在实验合金的断口形貌图中观察到大量的解理台阶和少量的韧窝,表明实验合金的断裂机制以脆断为主,塑性断裂为辅。     

Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr镁合金压缩过程的动态再结晶

为研究Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金热压缩过程中的动态再结晶规律,在变形温度为350~500℃、应变速率为0.001~1.000 s-1条件下,采用Gleeble3500对合金进行压缩实验,通过XRD和金相显微镜对变形后的合金组织进行分析。结果表明:合金经过均匀化,主要相组成为Mg基体以及析出相W相(Mg3Y2Zn3)、I相(Mg3YZn6)和长程有序相(Mg12YZn),且变形过程中长程有序相保留下来;Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金热压缩曲线为典型的动态再结晶型,且峰值应力随应变速率的降低和温度的升高而减小;随着应变速率的增加和温度的升高,动态再结晶由晶界扩展到晶内,且组织成分达到均匀。     

块状非晶锆合金弹丸侵彻装甲性能研究

利用在非晶中生成第二相粒子和使非晶中含有微晶与纳米晶的方法使非晶合金具有不同的性能,对这些材料进行静态、动态压缩实验和侵彻钢、铝板实验后发现,Be和非晶合金中的第二相粒子可以提高非晶合金的静态抗压强度和动态压缩强度,并使非晶材料具有正应变率效应,提高非晶材料的侵彻钢和铝靶板的能力.而有微晶和纳米晶的非晶合金则不完全具有这种特性.     

Zr_(41.2)Ti_(13.8)Cu_(12.5)Ni_(10)Be_(22.5)块体非晶合金晶化初期纳米晶粒生长

利用电弧熔炼及铜模快速铸造的方法制备Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5块体非晶合金,通过高分辨电子显微镜研究过冷液相区和晶化初期晶核的形成、纳米晶粒长大。结果表明,Zr41.2Ti13.8Ni10Cu12.5Be22.5块体非晶合金晶化初期,利用高分辨像能观察到晶格点阵特征条纹。很难区分过冷液相区内微小区域的结构特征,借助高分辨像的傅里叶变换技术很容易地辨别出晶化前与相分离有关的结构变化。纳米晶粒以聚合型和单独晶核两种方式生长。     

板状Fe-基大块非晶合金的制备及其断裂韧性测定

采用电弧熔炼母合金、普通铜模吸铸工艺 ,制备出尺寸规格为 2 0mm× 10mm× 1mm的板状Fe -Co -Zr -Mo -W -B系Fe -基大块非晶合金。经DTA检测 ,所制备的Fe -基非晶合金具有明显的玻璃转变温度和较宽的过冷液相区 (Tg=884K ,ΔTx≥ 6 0K)。采用压痕试验法测定了该板状Fe -基大块非晶合金的断裂韧性 ,其铸态断裂韧性在 1.6MPa·m1/ 2 量级。     

高塑性W-Cu-Zr非晶合金药型罩材料

为获取高性能药型罩材料,采用铜模水淬制备W-Cu-Zr六元非晶合金。该非晶合金以Cu-Zr-Ni系铜基非晶为母合金,添加钨、钽、硼、锆、镍等元素,并根据各元素原子半径、密度、熔点、沸点,确定出最佳配比组合。结果表明:采用此材料制得?10 mm×50 mm圆柱形试样的抗拉强度为1 820 MPa,伸长率为16.5%,断裂强度达2 030 MPa,综合性能优越,用于药型罩材料有利于提高侵彻威力。     

中高应变率条件下TC18钛合金动态力学行为的实验研究

应变和应变率是影响材料力学行为的两个重要因素,分离式霍普金森压杆（SHPB）技术是实现不同应变和应变率加载的有效途径之一。为研究室温下TC18钛合金的塑性变形和破坏行为,采用SHPB,通过调节子弹长度和速度实现对TC18钛合金圆柱试样不同应变和应变率的加载。实验得到了TC18钛合金在不同应变率下的真应力-真应变曲线和同一应变率不同应变下的真应力-真 应变曲线,并分别分析了应变硬化和应变率强化效应对TC18钛合金的动态力学性能的影响。实验结果表明：TC18钛合金压缩试样破坏时断口与加载方向（轴线）之间的夹角约为45°,其压缩破坏形式为典型的剪切破坏,与应变和应变率相关;应变率越高,TC18钛合金的流动应力和屈服强度越高,故该材料具有明显的应变率强化效应;绝热剪切带是裂纹形成和试样发生宏观剪切破坏的先兆。     

Mg-4.3Li-1.08Y-5.83Zn合金的微观组织与塑性不稳定性研究

采用常压铸造及热挤压方法制备Mg-4.3Li-1.08Y-5.83Zn变形合金,通过光学显微镜、扫面电子显微镜、能谱 和X射线衍射分析以及拉伸实验,研究合金的微观组织和变形行为及其力学性能变化。研究结果表明：Mg-4.3Li-1.08Y-5.83Zn合金的微观组织中形成了I-Mg₃YZn₆准晶相和W-Mg₃Y₂Zn₃及Mg_0.97Zn_0.03第2相,从而使合金的屈服强度和抗拉强度大幅度提高;在1×10^-5~1×10^-2 s^-1应变率范围内,该合金产生了明显的塑性不稳定行为,随着应变率提高,动态应变时效机制主导的塑性不稳定性是使合金的屈服强度和抗拉强度表现为负的应变率敏感性的根本原因。     

不同组织Ti6321钛合金在低温高应变速率下的变形和断裂行为

针对目前关于船用钛合金在低温和高应变率速率下的研究不足的问题,通过热处理获得3种组织的Ti6321钛合金,研究不同组织在温度-80~25 ℃、应变速率2 500 s^-1及3 500 s^-1左右的变形和断裂行为。采用低温分离式霍普金森压杆实验装置进行加载,通过光学显微镜和扫描电子显微镜等表征方法,对其微观组织演化进行观察分析。研究结果表明：随着温度的降低,Ti6321钛合金强度增加,塑性减小;在室温下,双态组织具有较好的强塑性匹配;随着温度的降低,等轴组织具有较高的强度和较好的低温塑性变形能力,表现出良好的低温动态压缩性能。断裂机制研究表明等轴组织和双态组织表现出典型的韧性断裂特征;魏氏组织断口出现高低不平的解理面,表现出明显的脆性断裂倾向。     

动态加载条件下冷轧5A06铝合金显微组织研究

以80%冷变形5A06铝合金为试验材料,利用分离式Hopkinson压杆加载装置(SHPB)进行动态冲击压缩试验,探讨高速形变响应规律,分析其动态力学行为;利用透射电子显微镜技术观察位错界面结构的变化,分析位错界面的高速形变响应。结果表明:预变形5A06铝合金在塑性变形前已发生绝热剪切行为,致使合金强度下降;初始位错界面成为高速形变过程中位错滑移的主要障碍;冲击前后,位错界面结构方向由与轧向平行演变为与轧向呈10°~20°夹角,位错界面间距由0.25μm演变为0.10~0.15μm。     

稀土和银对 Mg-Li 合金显微组织及力学性能的影响

通过正交实验确定了具有较高强度和塑性的Ｍｇ－７Ｌｉ－１４Ｚｎ合金中Ａｇ、Ｎｄ、Ｌａ和Ｃｅ的最优添加量，比较了其不同强化效果，并指出正交最优合金力学性能。通过ＴＥＭ组织观察，确定了各合金元素的析出相分别为Ｍｇ３Ａｇ、Ｍｇ１７Ｌａ２、Ｍｇ１７Ｃｅ２和Ｍｇ３Ｃｅ，而Ｎｄ则固溶于α相中形成固溶强化。