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相似文献
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1.
C/SiC复合材料拉伸过程的声发射研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
利用声发射(AE)技术对C/SiC复合材料试样拉伸试验过程进行动态监测。通过声发射多参数分析法对拉伸过程中的声发射累计能量和平均持续时间随载荷或时间的变化进行了综合分析;同时对拉伸过程中典型AE信号的频率特征进行了分析,揭示了C/SiC复合材料拉伸损伤的演化过程及规律,给出了材料拉伸损伤发展的不同阶段以及各阶段损伤类型。通过声发射累计能量随载荷变化的斜率突变定义了材料临界损伤强度。  相似文献   

2.
通过对4种C/E(碳纤维环氧树脂)复合材料NOL(美国海军军械实验室)环试样拉伸断裂过程的声发射特性研究发现,材料强度、模量以及缠绕工艺均会对材料损伤过程的声发射计数、信号幅度、持续时间等特征值产生显著影响。在材料的声发射特性试验中,准确得到材料损伤的特点和变化趋势是优化复合材料制造工艺、指导结构强度设计与检测的重要途径。  相似文献   

3.
本研究使用真空自耗炉制备出Ti-5Al-5Mo-5V-1Fe-1Cr钛合金,然后进行了热机加工和热处理。本文对热处理后材料的微观组织和力学性能进行了研究。热处理后,初生α相呈现出球形、近似等轴、盘状以及短棒状等多种形貌,这和α的晶界偏析有关。拉伸试验中试样表现出了良好的强度和塑性,不过材料的屈强比值却高达0.95。这说明拉伸过程中试样位错强化增长相对缓慢。研究认为拉伸过程中晶界吸收了增殖的位错,这是导致材料高屈强比的首要原因。  相似文献   

4.
铜材料由于具有较好的耐腐蚀性,近年来被广泛应用于化工等行业。应用声发射检测技术对铜制承压设备进行检测是较为有效的方法之一。制作了H62型号的铜拉伸试件,并对拉伸过程进行了声发射监测。研究结果表明,铜材料的弹性阶段较短;对于铜拉伸试件,由于其材料黏弹性较高,出现破坏时,高幅值信号较少;相同铜试件,有效声发射信号个数与加载速率有关,加载速率越快,有效声发射信号越多;铜材料声发射信号的波形峰值频率一般出现在210-340kHZ范围。相关结论可以为开展铜制承压设备的声发射监测提供参考。  相似文献   

5.
TiAl合金因具有低密度、高比强度、高温抗氧化性等性能成为航空航天等领域最具潜力的高温轻质结构材料之一,但其具有本质脆性,在成型过程中易引入微裂纹、孔洞等缺陷,严重影响了其力学性能。超音速微粒轰击是新型表面改性技术之一,利用该技术研究了不同孪晶界数量和位置对TiAl合金力学性能和变形行为的影响。结果表明:不同孪晶界数量模型的屈服强度随孪晶界数量的增大而降低;孪晶界位置距模型上表面越近,材料屈服强度越低;随着孪晶界数量的增加,孪晶对位错运动的阻碍越明显,模型轰击后表面的塑性变形程度也越大,材料更易发生断裂;孪晶距离材料上表面越近,孪晶对位错生长的抑制越明显,进而影响材料强度;模型变形失效是位错与位错、位错与孪晶及其它缺陷共同作用的结果。  相似文献   

6.
A3钢平板试样拉伸试验的声发射监测   总被引:1,自引:0,他引:1  
用声发射监测A3钢板状试样的拉伸过程。分析材料形变过程的声发射特征,用声发射信号分析推断材料屈服时吕德斯带的产生与扩展传播。钢中夹杂物对材料声发射现象有较大的影响。  相似文献   

7.
缺陷试板拉伸过程声发射信号特性的相关性分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
为了研究含不同缺陷的16MnR焊接试样的声发射信号特征参数的分布特点及相关性,制作了板状焊接试样。分别进行了含气孔、条渣、未焊透及无缺陷试样的拉伸试验。对试验中声发射信号的计数、能量和幅值的分布特点及其相关性进行了分析,得出了不同缺陷的特征参数分布特点和各参数之间的相关性。提出了运用特征参数的分布特点、相关性分析及特征参量累积分析可以确定某一类型含缺陷材料的声发射特性。但由于缺陷的形状特征、尺寸及混合特性不同,得出的特性曲线和特征点也会不同。尽可能建立多种缺陷的声发射信号特性参数的试验数据,利用各种方法对试验数据进行分析,才能为检测人员更好地评估设备的完整性提供支持。  相似文献   

8.
使用真空自耗电弧炉制备了Ti-5Al-5Mo-5V-1Fe-1Cr(TC18)钛合金,然后进行了热加工和热处理。对热处理后材料的微观组织和力学性能进行了研究。结果表明,TC18合金热处理后,初生α相呈现出球形、近似等轴、盘状以及短棒状等多种形貌,这和α的晶界偏析有关。拉伸试验中合金表现出了良好的强度和塑性,而材料的屈/强比值却高达0.95。这说明拉伸过程中试样位错强化增长相对缓慢。研究认为,拉伸过程中晶界吸收了增殖的位错,这是导致材料高屈/强比的首要原因。  相似文献   

9.
本文采用分子动力学方法研究了单晶γ-TiAl合金纳米切削过程的声发射响应。从原子尺度阐述了单晶γ-TiAl合金切削过程中裂纹形成机理。研究发现:切削初期随着切削力持续增大,剪切区域产生周期性的剪切带;与此同时,在高压应力和弹性应力波共同作用下,类晶粒晶界的非晶原子带产生并阻碍了剪切带的持续发射,使主剪切区的应力无法及时通过剪切带释放,产生局部应力集中现象,导致裂纹萌生并扩展;通过对采集的声发射信号分析,压应力会导致切削过程中声发射功率下降。在时域上,通过对微观缺陷演化和声发射功率-频率对比分析,阐述了纳米切削过程中晶格振动、剪切带以及裂纹萌生与扩展的声发射响应特征,并通过聚类分析得到损伤的功率和频率特性。  相似文献   

10.
利用透射电镜(TEM)中的原位拉伸台对纯金属铝及受强度错配双界面约束的纯铝层拉伸过程进行观察。结果表明:纯金属铝拉伸过程中裂端形成微孔洞后即与主裂纹连接,在界面约束条件下,裂端形成微孔后并非立即与主裂纹连通,而是在更前沿位置产生更多的微孔洞,即发生连续孔洞化。拉伸过程中,裂尖钝化与锐化的现象共存,随着中间纯铝层厚度的降低,裂端发射的位错在其周围晶界形成越来越严重的塞积,大大提高了晶界及裂端前沿应力场强度,引起中间纯铝层的脆化。  相似文献   

11.
1lNTRODUCTl0NInteriordislocationslipisoneoftheimpor-tantaccomodationmechanisminsuperplasticde-f....ti..[1~10J,inwhichthegrainsarerefinedbydynamicrecrystallization.Butthesuperplas-ticdeformationprocessleadstodifferentgrainsizesatvariousstagesandcausesachangeingrainboundaryslidingquantity,italsomakestlieaccommodatingmechanismsatvariousstagesshowdifferentfunctions,especiallydislocationslipmechanism.Therefore,itissignificantf0rthisinvestigationtoreplenishthecurrenttheoryofsuperplasticdeformati…  相似文献   

12.
借助透射电镜观察和分子动力学计算,对3D打印Ti-6Al-4V合金的变形行为及其温度相关性进行了系统研究。结果表明,温度在TiAl纳米多晶体变形机制的竞争中起关键作用。当温度低于800 K,平均晶粒尺寸低于8.3 nm的单相TiAl纳米多晶合金首先出现位错运动,且层错保留在晶粒中并形成交错结构。同时,大尺寸晶粒(≥8.3 nm)为位错运动提供了足够的空间,很少在晶粒中形成层错。在双相TiAl+Ti3Al纳米多晶合金中,层错的交割是低应变(ε<18.0%)TiAl晶粒的主要变形机制,并且Ti3Al晶粒保持其初始结构。当ε≥18.0%时,Ti3Al晶粒中的位错开始运动并形成层错交割。当温度高于800 K时,Ti和Al原子处于高能状态,主要的变形机制与具有非晶结构的滑移边界有关。非晶滑移边界及再结晶结构是双相TiAl+Ti3Al纳米多晶合金组织变形的最重要特征。  相似文献   

13.
颜莹  张彩碚 《金属学报》1999,35(12):1284-1288
测量了2024Al及其复合材料超塑变形到不同应变量时的正电子寿命谱,讨论了缺陷数量随应变量的变化规律及缺陷类型的相互转化规律,同时也讨论了铝合金及其复合材料超塑变形过程中空洞形核机制,控制空洞长大的因素及微观缺陷对超塑性影响。结果表明;2024Al合金中的缺陷数量无增加,当延伸率达到80%后显著降低;变形过程中晶格缺陷从变形初期的空位对或位错转变为变形后期的单伫位或位错,并且空洞的尺寸也在随变形量  相似文献   

14.
以固溶—时效和固溶—大变形(压缩、ECAP)—时效加工的7085铝合金为实验对象,分别采用拉伸试验机、X射线衍射仪(XRD)和晶体微区取向分析技术(EBSD)对7085铝合金的拉伸性能、内部的位错密度、单元边界(小角度晶界)和晶粒边界(大角度晶界)进行研究,结合拉伸试验测得的屈服强度,定量计算强化项对不同状态下铝合金的强化贡献。结果表明,相比常规固溶—时效工艺,固溶—大变形—时效工艺加工的7085铝合金的拉伸强度从381.2MPa分别提升到475.6和543.3 MPa;位错强化显著提高,从零分别提高到107.4和180.6 MPa;小角度强化显著提高,从10.4 MPa分别提高到89.1和116.4 MPa。7085铝合金强度提高来源于材料内部的位错和小角度晶界;固溶后的大变形加速了时效,降低了时效沉淀强化。并且发现强烈塑性变形加工(ECAP)的强化效果高于传统塑性变形加工(压缩变形)的效果。  相似文献   

15.
The microstructure and tensile properties of Ti-44Al-6V-3Nb-0.3Y (at.%) alloy after canned forging were investigated. SEM results showed that the TiAl pancake exhibits inhomogeneous microstructure, which can be ascribed to the temperature drop and friction between billet and outer pack during forging, as well as the intrinsic anisotropy of lamellar colony. By means of TEM observation and EBSD analysis, the microstructure in the dominant area of the pancake was further characterized. This deformation area consists of 87.7% content of γ grains plus some refined lamellar colonies and the rest of B2 grains. The grain size ranges between 1 μm and 8.5 μm. High-angle boundaries dominate the deformation microstructure, several substructures and twins are observed as well. Additionally, current forged alloy exhibits excellent high temperature tensile strength and noteworthy yield stress anomaly (YSA), with ultimate tensile strength 680 MPa and yield strength 620 MPa at room temperature, increasing to 850 MPa and 750 MPa at 700 °C, respectively. The anomalous strengthening of current TiAl alloy is temperature dependent and can be interpreted by the dislocation cross-slip pinning mechanism.  相似文献   

16.
采用分子动力学方法研究了6H-SiC脆性切削的声发射响应。研究了原子尺度下6H-SiC的微变形和裂纹形核,同时对加工过程中的声发射源进行了识别,分析了其相应的声发射特征。结果表明,6H-SiC在77 nm切削深度下的脆性变形过程简单但不寻常;在6H-SiC切削过程中位错不会连续扩展,变形后的工件在刀具挤压作用下被分割成块,并由位错的快速扩展引发裂纹。对于影响声发射源特征的因素研究发现:初始压应力会导致声发射功率的下降;频率-能量分析中可见的3种声发射源分别是晶格振动、位错扩展和裂纹扩展。此外,在1 K温度下,2次明显的位错传播的声发射响应比晶格振动具有更高的频率特性,但总能量水平最低。相反地,裂纹扩展的声发射响应具有更为明显的频率分布特性和能量特性。  相似文献   

17.
《Acta Materialia》2007,55(4):1387-1396
In the present paper, an infinite face-centered cubic single crystal containing an isolated cylindrical micron-sized void, which is subjected to proportional and monotonically uniform equal biaxial tension loading, is adopted to study the scale-dependent void growth and its intrinsic mechanism by employing a two-dimensional planar discrete dislocation dynamic framework. First, a typical dislocation distribution near the microvoid is presented and the void growth mechanism is revealed by dislocation shear loop expansion for each of three typical fcc slip systems. The effect of size on void growth is then investigated. The general conclusion that voids at the micron or submicron scale are less susceptible to growth than larger ones is drawn. Another result, which cannot be deduced from the continuum theories, is also achieved: at the micron or submicron scale, larger voids grow smoothly with remote strain, while smaller voids usually grow in a “leapfrog” manner. Specifically, when the void is even smaller, it grows in an approximately linear-elastic manner since only few dislocations are present around the void. Further analyses indicate that these size effects are closely related to the dislocation density on the void surface and the dislocation mobility around the void. Finally, the influences of the dislocation sources/obstacles density and their random distribution in materials on the void growth are studied briefly. Results show that there exists remarkable scatter in the microvoid growth due to random distribution of the dislocation sources or obstacles, especially for voids at the submicron scale. These results are helpful for us in understanding the size-dependent damage mechanism at the micron or submicron scale.  相似文献   

18.
The plastic deformation processes of magnesium alloys near a void at atomic scale level were examined through molecular dynamics (MD) simulation. The modified embedded atom method (MEAM) potentials were employed to characterize the interaction between atoms of the magnesium alloy specimen with only a void. The void growth and crystal failure processes for hexagonal close-packed (hcp) structure were observed. The calculating results reveal that the deformation mechanism near a void in magnesium alloy is a complex process. The passivation around the void, dislocation emission, and coalescence of the void and micro-cavities lead to rapid void growth.  相似文献   

19.
在Ti-47.5Al-3.7(Cr,V,Zr)合金中添加0.05%~0.2%C(原子分数,下同),采用冷坩埚悬浮熔炼方法制备出了层片组织TiAl合金铸棒,通过组织观察、室温拉伸和蠕变性能测试研究了C含量对TiAl合金组织和力学性能的影响。结果表明,添加0.05%~0.2%C后,合金仍可获得择优取向层片组织。随C含量增加α2层片体积分数略有增加,层片间距呈细化趋势。当C含量超过0.1%时,在α2和γ层片内和层片界面上有细小的Ti2AlC型碳化物析出,碳化物析出相的尺寸和数量随C含量增加有所增加。添加0.05%~0.2%C后提高了合金室温的抗拉强度和屈服强度,且随C含量增加提升幅度逐渐增大,当C含量为0.2%时,分别将抗拉强度和屈服强度提升了101和123 MPa。添加C元素后显著改善了合金的蠕变性能,当C含量为0.1%时蠕变性能最佳,与不含C的合金相比,其塑性蠕变应变降低了一半、相同应变时的蠕变速率降低了1个数量级以上。添加0.1%C提升合金蠕变抗力的机制主要是通过抑制合金在蠕变初期的位错萌生和增殖过程;在γ层片中形成割阶和位错碎片阻碍位错继续运动,使得合金在蠕变第一阶段的应变硬化程度迅速增加;此外,析出的Ti2AlC型碳化物进一步强化层片界面和基体,与层片间距细化共同提高了穿层片滑移位错的运动阻力。  相似文献   

20.
建立含孔洞的Al2Cu分子动力学模拟模型,采用嵌入原子法模拟Al2Cu模型在常温、恒定工程应变速率的拉伸环境下孔洞大小、数量及孔洞分布对Al2Cu力学性能的影响。研究结果表明:孔洞的出现使模型内部出现了自由表面并在孔洞内边缘产生了应力集中,从而大大降低材料的抗拉强度以及变形能力;孔洞增大,Al2Cu的塑性和抗拉强度均明显下降;不同孔洞数量对应的应力应变曲线在弹性变形阶段基本重合,孔洞增多,Al2Cu的塑性以及抗拉强度都有不同程度的下降;改变孔洞分布,孔洞连线方向与拉伸方向的夹角越小,Al2Cu表现出越强的塑性和抗拉强度。  相似文献   

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