Profilometry-Based Indentation Plastometry Testing for Characterization of Case-Hardened Steels

An attraction of the profilometry-based indentation plastometry (PIP) procedure is that, while it involves interrogation of volumes sufficiently large to ensure that bulk properties are obtained, it still allows stress–strain curves to be inferred for relatively small regions, such that local properties can be mapped where they are changing over short distances. It is employed here to obtain these characteristics as a function of depth in samples that have been case hardened by the diffusional penetration of carbon, to a depth of just over a mm. This has been done for a grade of steel that is commonly treated in this way. The thickness of the layer characterized by the PIP test is around 200 μm. In addition, curvature measurements on strip samples, after incremental removal of thin layers, have been used to evaluate the (compressive) residual stresses in near-surface regions. These range up to around 200 MPa. Such stresses have only a small effect on the PIP measurements. The carburization raises the peak yield stress from the base level of around 1000 MPa to about 1400 MPa, followed by considerable work hardening. The reliability of these PIP-derived stress–strain relationships has been confirmed by comparing experimental outcomes of Vickers hardness tests with FEM predictions based on their use.     

金属基复合材料弹性模量的研究现状

综述了金属基复合材料弹性模量的影响因素,介绍了几种金属基复合材料弹性模量的理论计算公式和预测方法,阐述了测量金属基复合材料弹性模量的方法.     

SiC颗粒增强铝基复合材料的钎焊性

采用氩气保护炉中钎焊和真空钎焊两种试验方法,对SiCp/101Al复合材料的钎焊性进行研究。结果表明,通过选择合理的钎料和钎剂及采用正确的钎焊工艺参数,可以实现对SiCp/101Al复合材料的钎焊连接。对获得接头进行力学性能测试,表明钎焊接头的剪切强度随钎焊温度的升高而升高,当达到一定值以后,又随着钎焊温度的升高而降低。对接头钎缝区的XRD相结构分析中发现,接头中含有Al-Cu、Al-Si共晶组织相,并且有SiC相存在,说明母材中有部分SiC增强相颗粒过渡到了钎缝之中,有利于提高钎缝接头的力学性能。从钎焊接头的断口扫描照片中可以看出,接头大部分都呈韧性断裂特征,且大多数接头都断裂于靠近钎缝的母材部位,说明钎焊接头的质量较高,钎焊工艺可行。     

颗粒增强金属基复合材料的干摩擦性能与磨损机理

颗粒增强金属基复合材料(PMMC5)具有优良的耐磨性，在摩擦磨损领域有着广阔的应用前景。本文评述了近年来关于PMMCs干摩擦磨损行为的研究结果，从材料因素和外部条件两个角度分析了各种因素对材料耐磨性、摩擦系数和配偶件磨损的影响，总结了不同条件下复合材料的磨损机制，并提出了设计摩擦磨损性能优良的PMMCs体系的可能途径。     

喷射沉积成形颗粒增强金属基复合材料制备技术的发展

分析了喷射沉积成形颗粒增强金属基复合材料制备技术的研究现状。系统地介绍了原位反应喷射沉积成形过程中进行的各类反应。在总结国内外喷射沉积成形颗粒增强金属基复合材料制备技术优缺点的基础上,发展了熔铸－原位反应喷射沉积成形金属基复合材料制备新技术。     

金属基复合材料残余应力测定

分析了金属基复合中热残余应力的形成机理及表现特点，并对几种常用的测定金属基复合材料残余应力的方法进行了分析比较，普通Ｘ射线法虽然简便、经济、但穿透能力有限，所测值仅反映试样表面的残余应力状态；中子衍射的区域较大，测出的仅是残余应力平均值。Ｘ射线能量衍射法虽然穿透能力较强，能测出试样内部较深范围的残余应力，但由于产生衍射法穿透力强，分辩率高，能测出复合材料内部的残余应力场梯度，是测定金属基复合材料残     

原位自生增强金属基复合材料的制备方法

介绍了原位自生复合材料的特征和气－液、固－液、液－液与固－固4种反应模式，并提出了工业应用还需要解决的一些关键问题。     

金属基复合材料的现状与发展趋势

在过去的二十多年里,金属基复合材料凭借其结构轻量化和优异的耐磨、热学和电学性能,逐渐在陆上运输(汽车和火车)、热管理、民航、工业和体育休闲产业等诸多领域实现商业化的应用,确立了作为新材料和新技术的地位。但是,金属基复合材料的未来发展仍然面临不确定性,既有可能持续扩大应用领域和市场规模,也有可能在其它材料和技术的竞争下停滞甚至萎缩。在综述金属基复合材料的研究与应用现状的基础上,对其可预期的增长点和发展趋势进行了展望。     

颗粒增强钛基复合材料等温热变形与组织演化规律

目的突破难变形颗粒增强钛基复合材料热加工关键技术,以满足航空航天、武器装备等领域对轻量化耐高温钛基复合材料的战略需求。方法采用等温热变形技术研究颗粒增强钛基复合材料(TiB+La_2O_3/Ti)的热变形行为及微观组织演化规律,在变形温度为850~1100℃、应变速率为0.001~1 s~(-1)的条件下,建立该复合材料的本构方程及热加工图,结合微观组织演化规律分析,确定该复合材料等温热变形最佳加工工艺范围。结果增强体的加入,使钛基复合材料的流变应力和变形激活能提高,缩小了有效加工区间;材料热加工图中存在2个功率耗散率峰值区域,分别位于α+β两相区(900~950℃,0.003~0.1 s~(-1))和β单相区(1075~1100℃,0.3~1 s~(-1));在两相区易于发生连续动态再结晶,而单相区则对应于β晶粒的"项链"再结晶和片状α相的动态回复。结论该难变形复合材料等温热变形的最佳工艺范围为温度900~950℃、应变速率为0.003~0.1 s~(-1)。     

铝金属基复合材料的腐蚀研究进展

综述了不同增强体增强的铝金属基复合材料（Al MMCs)的腐蚀研究现状，包括腐蚀机制、腐蚀形貌、影响腐蚀的因素以及发展趋势。     

粉末冶金法制备金属基复合材料的研究及应用

粉末冶金工艺(P/M)具有工艺灵活、可设计性强的特征,是制备高性能金属基复合材料的重要手段之一。简述了P/M法制备金属基复合材料的工艺特点及加工、成型特点,以若干较成功的应用实例为重点总结了粉末冶金金属基复合材料的性能特点,以及国内外的研究与应用现状,提出了该类材料未来的发展方向。     

金属基复合材料蠕变性能的研究现状和展望

综述了国内外金属基复合材料的抗高温蠕变性能的研究进展。重点分析了蠕变理论研究中的3种理论模型的特点,指出理论研究的核心问题是位错越过第二相的机制以及门槛应力的来源。详述了目前蠕变实验研究的各种实验方法与特点。讨论了利用计算机有限元分析来进行蠕变研究的优点。针对目前我国金属基复合材料的抗高温蠕变性能的研究方法提出了一些看法和展望。     

液态法制备金属基复合材料浸渗动力学模型的研究进展

液态制备法因具有成本低、工艺简单和可操作性强等特点而广泛应用于金属基复合材料的工业化生产。其中,液态浸渗法制备复合材料的关键在于浸渗过程,因此如何控制浸渗过程中的工艺参数来制造高质量的复合材料是人们一直关注的课题。综述了液态法制备金属基复合材料的浸渗动力学模型研究现状,分析了当前研究中存在的问题,提出了相关建议,展望了复合材料浸渗动力学模型的发展趋势。     

铝基复合材料的腐蚀控制研究进展

将铝金属基复合材料的保护方法分为两类：一类是施加保护涂层；另一类是通过改善复合材料的设计而使之具有本征的耐蚀性，综述了铝金属基复合材料腐蚀控制的最新进展。     

Fabrication of Woven Metal Fibre Reinforced Glass Matrix Composites

A processing route has been developed for the fabrication of metallic fibre mat reinforced glass matrix composites. For the model experiments reported here, a commercially available satin woven stainless steel 316L fibre mat was used as the reinforcement and soda-lime glass as the matrix. The process involves two steps: (1) the infiltration of the intra- and inter-tows regions of the fibre mats with silica sol using electrophoretic deposition and (2) the fabrication of a composite by cold uniaxial pressing and pressureless sintering of impregnated fibre mats sandwiched between layers of the matrix glass powder. The sintering took place in air at 670°C, and composite materials of sufficient integrity could be obtained without damaging the fibres. The deposited silica remained amorphous at the processing temperature providing a porous interface between the glass matrix and the metallic reinforcement. Obervation of fracture surfaces revealed that both fibre pull-out and fibre deformation occur, which should lead to a significant toughness enhancement. The presence of the interfacial silica layer, deposited using electrophoresis, is thought to be responsible for this behaviour.