热挤压钨合金动态力学性能及破坏规律研究

采用热挤压工艺对94.9W-3.4Ni-1.6Fe-0.1Co合金进行形变强化,沿与挤压棒材轴向呈0、45、90°夹角方向取试样进行动态压缩性能试验,对试验后的试样进行微观分析,测试挤压后钨合金的显微硬度。试验结果表明:热挤压钨合金具有纤维状的微观组织特征,屈服强度和塑性呈现明显的各向异性,挤压过程中粘结相的强化效果较钨颗粒明显;热挤压钨合金的绝热剪切敏感性呈现各向异性,垂直于纤维组织方向绝热剪切敏感性最高,平行于纤维组织方向绝热剪切敏感性较低;挤压后钨合金裂纹易于在钨颗粒内部萌生和扩展。     

动态帽型剪切试样分析及实验验证

对霍普金森帽型试样动态剪切实验及其数据处理开展理论和有限元分析。利用分离式霍普金森压杆对TA2钛合金封闭平板帽型剪切试样进行实验验证,采用数字图像相关法直接测试加载过程试样剪切区的应变演化。结果表明：只要试样设计加载过程试样剪切区应力状态罗德参数μ_σ满足-0.46<μ_σ<0.46条件,即可当作剪切状态处理得到等效应力,其误差不超过3.4%;帽型剪切试样实验处理得到的等效应力-应变本构曲线与圆柱动态压缩本构实验结果符合较好,并且剪切曲线可反映出材料发生绝热剪切起始、扩展演化以及破坏的“软化”过程。     

钨合金材料绝热剪切带的有限元分析

利用有限元方法分析了钨合金材料中的绝热剪切带,对比分析了热力学参数对钨合金剪切局部化的影响。通过采 用Bodner-Partom无屈服面的本构模型,使得在数值计算中十分的方便。最后对钨合金材料中的剪切带的形成和局部化过 程进行了分析．并且在分别改变密度、静态屈服应力、比热容及热导率等热力学参数下,对比分析了它们对钨合金剪切局 部化的影响程度,结果表明改变静态屈服应力和比热容对钨合金剪切局部化的影响较大。     

钨合金内部应力场的数值模拟

对钨合金材料内部应力场进行分析,结合钨合金材料特有的组织结构建立数学模型,采用有限元数值计算的方法,利用MSC.MARC有限元软件,模拟了钨合金内部的应力场分布。分析计算结果表明,钨合金应力场的分布,并非如先前所认为的首先在粘结相中发生应力集中,而首先出现在高强度的钨颗粒中。     

不同型线凹模钨合金静液挤压过程数值仿真研究

本文通过ANSYS5．5有限元计算软件对四种不同型丝凹模钨合金静液挤压过程进行了数值仿真研究，得到了钨合金静液挤压时挤压压力、试样内部应力，就变场、模具表面压力随凹模型线的变化规律，为钨合金静液挤压过程中岫模型线的优化设计提供了一定的理论依据。     

钨合金破片高速侵彻铝合金靶板实验研究

利用二级轻气炮驱动不同钨含量的正方体钨合金破片到速度为2.2 km/s,高速侵彻铝合金叠层结构靶板。根据靶板在侵彻后的损伤与破坏分析,定量得到钨合金破片侵彻性能的差异。实验表明:在相同条件下,锻造态的97钨合金侵彻能力最强,真空态97钨合金和95钨合金与93钨合金相比,侵彻性能没有明显的优势;锻造态97钨合金侵彻机理与其他几种钨合金有所不同,其在侵彻过程中发生了绝热剪切破坏,表现为一定的自锐性。     

TA2钛合金动态压缩试样中的绝热剪切破坏研究

绝热剪切是金属材料高速变形破坏的重要形式之一,利用分离式霍普金森压杆（SHPB）技术对TA2钛合金的动态力学性能及绝热剪切破坏特性进行研究,实验得到了TA2钛合金动态应力-应变关系。对试样的绝热剪切带形成及发展进行了微观金相观察,结果显示：TA2钛合金动态压缩试样中产生的绝热剪切带呈对称的双圆锥形特征。进一步利用有限元方法对试样动态压缩及变形局域化过程进行了有限元数值分析,模拟结果与实验吻合较好。数值分析结果表明压缩试样表面摩擦对试样中绝热剪切带的形成与破坏特征有着重要影响。     

锻态电磁纯铁的剪切带和微观组织分析

采用Hopkinson压杆冲击加载装置和帽形试样对锻造态电磁纯铁DT4进行了应变率为103 s-1的冲击压缩试验,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察分析了高速冲击后的电磁纯铁的组织。结果表明,电磁纯铁中的剪切带(ASB)由变形带组成,剪切带内位错密度很低,基体中含有高密度位错。剪切带内没有发生相变。     

预扭转钨合金杆弹侵彻能力的实验研究

对预扭转和未扭转钨合金杆弹进行了侵彻实验，实验结果指出钨合金杆弹经预扭转之后侵彻能力有一定的提高．分析了在冲击过程中钨合金晶粒变形过程，发现预扭转后钨晶粒沿最大剪应力方向排列，因此有利于绝热剪切变形的发生，绝热剪切带使得弹头在侵彻过程中不断自锐，从而提高了预扭钨合金杆弹的侵彻能力．     

高速冲击载荷下钨骨架/Zr基非晶合金复合材料的变形特征

利用自制高速冲击加载试验装置研究了钨骨架／Zr基非晶合金复合材料的室温变形特征。该复合材料在高速冲击载荷作用下的变形特征主要包括钨骨架碎化、Zr基非晶合金软化且沿钨骨架变形的方向发生流动。在剪切断裂面上不同变形带之间有明显的交界线，这些交界线形成剪切带和裂纹。     

预扭钨弹侵彻厚钢靶的三维数值模拟

对预扭转与未扭转钨弹侵彻厚钢靶进行了三维数值模拟。预扭转钨弹由于其长杆的加工硬化效应，具有外硬内软、外脆内韧的特性。对数值模拟结果的分析表明，预扭转钨弹由于其长杆的自锐现象使其穿甲威力高于未扭转钨弹。     

高侵彻性能钨合金研究进展

主要介绍高密度钨合金穿甲弹材料侵彻性能的国内外研究发展状况,从改变合金中钨颗粒性质、粘结相组成与含量,以及结合工艺改善的角度,总结目前国内外改善高密度钨合金侵彻性能的主要途径,并对当前国外先进钨合金穿甲弹产品的材料成分、制备工艺及侵彻效果进行了简要介绍和分析;同时针对国外穿甲弹的研究概况和发展趋势,提出我国今后研究和开发新型高侵彻性能钨合金穿甲弹的主要研究方向。     

国外弹用高性能钨重合金研究进展

对近年来国外杆式穿甲弹用高性能钨重合金材料研究所达到的技术水平，所采 用的加工工艺作了简要的叙述，并且对我国弹用钨重合金研究提出了一些建议。     

国外弹用高性能钨合金研究进展

The paper reviews the recent development of the technological level and the working ways of foreign advanced tungsten heavy alloys for long rod penetrator,and some pieces of advice about our research for tungsten heavy alloys are also given.     

钨合金性能对爆炸加载下断裂模式的影响

研究钨合金动态抗拉和抗剪强度对爆炸加载下破片宏观断裂模式的影响。结果表明：运用断裂力学应力状态理论,分析应力状态与材料性能综合作用对钨合金爆炸加载形成的破片宏观断裂模式影响,分析结果与实验结果相符;用动态拉剪强度比以表征钨合金材料的脆性,在实验条件下,随着材料”值的减小,材料的脆性增加,破片正断比例线性递增。     

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。     

两种钨合金材料力学行为及微观损伤研究

首先测试83W旋锻(8Fe-9Ni-83W)和89W径锻(5Fe-6Ni-89W)两种钨合金棒材的各向异性情况,然后对两种钨合金材料分别进行了温度从-196℃到800℃的动、静态压缩试验(应变率10-3~7 000 s-1)和拉伸试验(应变率10-3~1 000 s-1),得到了其应力应变关系曲线和失效应变。结果表明:两种棒材都存在各向异性特性,钨合金棒材沿径向硬度不均匀,越靠近棒心,硬度越低。随着应变率的升高和温度的降低,两种钨合金材料的流动应力升高;在所研究的温度范围内,一定应变率下两种钨合金材料都出现了动态应变时效现象;两种钨合金材料的失效应变随着应变率的增大而降低。最后观察钨合金试验后的金相照片,给出应变率和温度以及钨颗粒含量对其损伤模式的影响。     

高比重钨合金的静液挤压强化

对高比重钨合金经静液挤压变形强化后的力学性能、微观组织及断口形貌进行了分析和研究 ,并对静液挤压这种加工工艺对钨合金材料的变形强化机理进行了初步探讨。     

高密度钨合金静液挤压组织和缺陷分析

采用新的变形工艺——静液挤压技术形变强化高密度钨合金材料,并进行了消除应力退火处理。实验表明:材料挤压强化主要是形成位错密度很高的胞状结构。材料形变后钨颗粒排列具有方向性,材料破断主要以钨颗粒解理断裂为主。挤压时材料缺陷是纵向裂纹、圆周裂纹及分层。     

高密度钨合金中的沉淀相和强化研究

综述了近年来高密度钨合金中沉淀相和强化的研究动态、采用的方法以及达到的水平 ,并对沉淀强化的发展提出了建议