钨丝/非晶复合材料的冲击性能研究

对钨丝增强锆基非晶复合材料在不同温度下的冲击性能进行试验,研究钨丝非晶复合材料的断裂方式,与钨合金比较两者不同的断口形貌。结果表明,钨丝/非晶复合材料冲击韧性低于钨合金,但其受低温影响较小,在-40℃下的冲击功和常温相比基本不变。冲击断口主要有钨丝和非晶基体的剥离,非晶基体的断裂,钨丝的断裂(其中钨丝在横向断裂时有时伴有纵向裂纹)3种断裂方式。     

大变形锻造钨合金冲击韧性和断口组织特征研究

采用锻造大变形工艺制备出各种变形量的93W合金,开展不同锻造变形量对冲击韧性的影响规律研究,并对冲击断口进行SEM微观形貌观察与分析。研究结果表明,锻造大变形工艺使钨合金强度大幅度提高的同时,其冲击功有所降低;随着锻造变形量的增大,钨合金冲击断口的形貌特征由沿晶断裂为主逐渐转变为解理断裂,相应地锻态钨合金的冲击功呈下降趋势。     

用示波法研究32Cr2Mo1VA钢的冷脆转变

通过对32Cr2MolVA钢冲击断裂过程的研究,提出了示波法表示的载荷-挠度(P-f)曲线与试样断口结构的对应关系,并将冲击功A_k分解成:弹性变形功A_c,塑性变形及裂纹形成功A_p以及裂纹扩展功A_d。研究了该钢在韧脆转变过程中上述几部分功随温度变化的规律:弹性变形功变化很小;塑性变形和裂纹形成功在韧脆转变过程中有一个最大值;裂纹扩展功随温度升高在韧脆转变时发生突变。A_d转折时所对应的温度与能量法确定的韧脆转变温度非常吻合。跟常用的断口法相比,用这种方法测定钢的冷脆转变更容易掌握,物理意义也更明确,并且减少了人为引起的测量误差。 本文还借助于电子显微镜、扫描电镜观察了冲击断口不同区域的微观形态,研究了断裂机制的变化,从宏观和微观上分析了韧脆转变的过程。     

稀土对碳锰纯净钢纵向冲击性能的影响

利用数字化冲击试验机研究了稀土对碳锰纯净钢的纵向冲击性能的影响,实验结果表明,铈对室温纵向冲击功的作用不明显,而镧降低冲击功。稀土对-60％冲击性能的影响非常显著,镧、铈含量为0.005％(质量分数)的材料,冲击性能明显改善;稀土含量较高时,冲击性能恶化。适量的稀土有利于提高裂纹扩展功。碳锰纯净钢中添加稀土后冲击性能的变化,与稀土的固溶作用,稀土对第二相的转化和形成,以及稀土对晶界状况的影响有关。     

高冲击压力下93W合金的位错亚结构及其硬化特征

采用宏观与显微硬度测量及位错亚结构观察分析相结合的方法对 93W合金真空退火处理态材料在爆炸冲击作用下的硬度变化及其机理进行了研究。发现 ,随着冲击压力的提高存在着一个由冲击硬化到软化的转化压力。该转化现象被位错亚结构随冲击压力的演化所证实。分析表明 ,在爆炸冲击下 ,材料剧烈的塑性变形效应在压力较低时应变硬化占主导地位 ,高冲击压力时塑性功转化为热所引起的温升 ,以及钨颗粒内部新相析出是导致合金软化的根本原因     

烧结温度对高比重钨合金的响影

由三组不同的工业粉末在五个烧结温度下烧结出钨含量为93wt％的W-Ni-Fe高比重合金。烧结后,采用两种不同的热处理工艺,测量显微组织的拉伸性能的变化以评定这三个试验参数的影响。评价指标包括密度、硬度、拉伸强度、破断延伸率、晶粒尺寸、钨颗粒的邻接和粘结相的体积百分比。结果表明,不同粉末组的拉伸性能几乎无明显变化。对于较高的烧结温度,合金的延伸率增加,强度降低。这些变化是由于在较高烧结温度下显微组织的粗化所致。烧结后的两种热处理之间的差别是小的,且与烧结温度有关。     

热处理对W-Ni-Fe烧结合金机械性能的效果

<正> 一、绪言 1930年以来对W-Ni-Fe烧结合金进行了广泛的研究,力求改善其机械性能,扩大其在高强度部件上的应用范围。初期,Kfock对W-Ni-Fe烧结合金机械性能进行了探讨,而后,Ekbom又进一步进行了研究。Ekbom对合金的断裂行为同以试验速度和温度为变量之间的函数关系进行了探讨。此外,German还对钨合金的成份进行了探索。 另一方面,Meyer等人还针对91％钨合金的屈服强度与断裂强度受其在试验时的拉     

钨系延期药燃烧温度效应研究

为降低钨系延期药的燃烧温度效应,开展了相关的试验研究.结果表明:在一定的温度范围内(-50～50℃),钨系延期药燃速与环境温度属非简单的线性关系;在钨系延期药中添加少量导热率低、具有良好隔热性能的硅藻土可以降低其燃烧温度效应,提高延期药的延期精度.     

压缩变形对钨渗铜合金微观组织及性能的影响

通过静态压缩试验,研究了80钨渗铜合金在不同变形量条件下的微观组织及力学性能。试验得到了微观组织、力学性能随压缩变形量的变化规律。随着变形量的增加,组织形貌发生显著变化,钨颗粒沿轴向被拉长,铜粘结相也被拉成长条状。随着变形量的增加,80W-Cu的硬度不断增大。对合金进行室温拉伸试验,断口的观察发现80钨渗铜合金在室温下的断裂是钨颗粒的解理断裂,W-Cu界面的分离,铜粘结相的撕裂3种断裂模式共同作用的结果,但钨颗粒解理断裂是其主要的断裂方式。     

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。     

SC-CO2辅助发射药代料挤出过程中物料流动性与制品冲击强度

为了研究超临界二氧化碳(SC-CO2)的注气量、醇酮溶剂比、加工温度、螺杆转速等工艺条件对SC-CO2辅助发射药代料醋酸纤维素(CA)挤出过程中物料流动性与制品冲击强度的影响,采用在线狭缝流变仪、落锤冲击试验机、扫描电镜等实验方法,对不同的工艺条件下挤出过程中的物料流动性、制品的冲击强度及内部形貌进行了表征.研究结果表明:随着SC-CO2注气量的增加,物料的挤出流动性得到有效改善,但制品的冲击强度出现了降低:在温度为50℃,SC-CO2/CA注气质量比为0.173％时,螺杆转速为10 r·min-1时,注气制品的冲击强度(6.32 kJ·m-2)仅占同条件未注气下冲击强度(11.90 kJ·m-2)的53.11％;提高螺杆转速可改善制品的冲击强度和制品形貌,螺杆转速为14 r·min-1时制得的制品冲击强度(7.12 kJ·m-2)是螺杆转速为6 r·min-1时制品冲击强度(4.18 kJ·m-2)的170.33％;制品断裂截面处的扫描电镜结果显示,SC-CO2辅助挤出的制品中存在较多的泡孔:在温度为50℃,SC-CO2/CA注气质量比由0.173％提高到0.347％时,制品内部的泡孔尺寸均大于2μm,部分甚至达到15～25μm.在SC-CO2辅助发射药代料挤出过程中,提高SC-CO2的注气量、醇酮溶剂比、加工温度、螺杆转速均能改善物料的流动性,提高螺杆转速能改善制品的冲击强度.     

铝合金热挤压成形模具黏附行为研究

以常用M2高速钢和H13热作模具钢为研究对象,用SHIMADZU(岛津)AG-I/250 kN试验机自主设计工装卡具,模拟6061铝合金塑性变形时于模具表面的黏附行为,分析变形温度、变形程度和模具材料等工艺参数对铝转移量的影响,并对黏附后的模具进行形貌表征.结果表明:6061铝合金热挤压单次变形量应小于40％,变形温度约为450℃;在试验温度内,变形量较低(10％)和较高时(40％),M2高速钢对铝合金的黏附行为均高于H13;而当变形量在20％～30％时,H13对铝合金的黏附行为高于M2.     

高速冲击载荷下93W-Ni-Fe合金冲击韧性及微观机制

通过对不同工艺状态下的93W-Ni-Fe液相烧结钨合金的不同冲击速率的夏比冲击试验,得出了钨合金材料5～40m/s范围冲击韧性随冲击速率提高而增加的宏观规律,同时,通过冲击试样断口的扫描电镜分析,对钨合金材料高速冲击下断裂的微观机制有了进一步的认识。     

钨合金材料锻造变形强化的组织与性能及其再结晶行为

对不同锻造变形量的钨合金材料组织、性能及其再结晶行为进行了研究。结果表明,变形量的增加导致了钨合金组织的“纤维化”和强度的提高,变形钨合金在低于液相烧结温度以下热处理时,其再结晶过程缓慢,再结晶晶粒所占比例较小且比较细小。在液相烧结温度以上热处理将会迅速完成其再结晶—球化—晶粒长大的过程,此过程将导致变形强化效果丧失,力学性能下降。     

钨合金帽型试样的绝热剪切带数值模拟研究

利用帽型试样在 Hopkinson 压杆上测试锻造退火态钨合金的动态应力-应变关系,通过计算拟合钨合金材料Johnson-Cook 本构关系中的5个待定参量,建立帽型试样的有限元模型。采用两种不同的网格划分,在剪切区域内采用细密的网格,并逐渐过渡到粗糙网格。利用有限元分析软件 LS-DYNA 模拟钨合金帽型试样在冲击载荷下绝热剪切带的形成过程,与试验观察结果一致,对于理论分析和试验具有一定的参考和指导作用。     

桥梁用铝合金抗冲击断裂有限元数值模拟

以单一605、606及复合605/606铝合金为样本,用扩展有限元法进行摆锤冲击模拟试验,分析其冲击功、断裂程度、断裂深度等抗冲击断裂行为.结果表明:复合605/606铝合金完全断裂时间比单一铝合金长;5层复合605/606铝合金完全断裂时间比4层、9层长;5层复合605/606铝合金应力呈层状分布,临近605层应力大于606层,5层复合可承受较大拉应力,且冲击面为605铝合金时,605/606复合厚度比与冲击功成反比.因此实际应用中需根据铝合金特点选材,以最大化材料作用.     

钨铜变密度聚能射流侵彻模型及应用

钨铜是一种依靠机械摩擦结合的两相复合材料,在钨铜射流成型过程中,爆炸加载及拉伸程度的不同极易导致成分梯度及瞬时空隙,进而形成射流密度梯度。传统侵彻模型大多忽略材料中的微观结构变化,以射流密度定常为基本假设,对钨铜变密度射流侵彻深度的预测误差极大。综合考虑钨铜在聚能射流成型过程中材料拉伸及相分离导致的密度变化,引入射流密度与速度函数,对经典虚拟原点侵彻模型进行修正,建立了考虑射流可压缩性和成分梯度的钨铜变密度侵彻模型。以口径56 mm典型聚能结构为例,采用数值模拟及试验方法获得了钨质量百分比为75%的钨铜射流真实密度分布,并利用变密度侵彻模型计算了侵彻深度,同时利用X光脉冲摄影试验及静破甲试验对计算结果进行了验证。研究结果表明,钨铜变密度聚能射流侵彻模型比经典虚拟原点模型及局部密度修正模型计算的侵彻深度更加接近试验值,证实了钨铜变密度侵彻模型的正确性。     

钨合金轧制变形强化的组织与性能研究

选用95WNiFe高密度合金,进行了系列轧制试验,对不同轧制变形量的材料进行金相分析,分析材料内部轧制变形机理,同时对不同变形量的材料分别从纵向、横向取样进行力学性能测试,考察轧制变形量对材料力学性能的影响。结果表明:钨合金经过轧制变形后内部钨颗粒呈纤维状,粘结相均匀分布在钨颗粒之间;随着轧制变形量的增大,钨合金抗拉强度明显增高,延伸率降低,当变形量达到89.9%时,抗拉强度达到1 385 MPa,延伸率降到3%。     

烧结温度对钨球压缩性能的影响

采用液相烧结法制备钨合金球,研究烧结温度对钨球微观组织的影响,讨论晶粒度和W-W邻接度对钨球压缩性能的影响。结果表明:烧结温度越高,晶粒度越大,W-W邻接度越小;在烧结温度为1520℃时,直径8mm的钨球具有最高的压溃载荷(80kN)。断口形貌观察表明,钨球压缩开裂机制与钨合金拉伸开裂机制基本一致。对钨球压缩行为的研究表明,钨颗粒的变形主要集中在钨球的中心部分。     

含钨30～90%的高比重合金

把液相烧结或固相烧结的含钨30～90％W—Ni—Fe合金的坯料轧制成片状。当钨含量低于80％时,在液相烧结过程中将发生偏析。这是钨球由于重力作用发生沉积,使坯料上部只剩下基体所造成的。 液相烧结的钨合金在退火状态下,其冲击韧性和延伸率都与基体相的体积分数有直接关系。含钨85％和90％的W—Ni—Fe合金,液相烧结时其韧性和塑性都比相应的固相烧结高。而所有的合金在退火状态下的极限抗拉强度均基本相同,大约为827.4MPa(120ksi),而且在乳制过程中都会迅速产生加工硬化,因此需要进行多次中间退火。 含钨40％的合金经过固溶热处理,由于钨的沉积,硬度会有所提高。在925℃时效处理2小时,硬度从12增加到26HRC。经时效处理过的合金韧性和强度俱佳,而且比较均匀。极限抗拉强度可达1007MPa(146ksi),延伸率可达32％。同一种合金退火后经过30％变形量的轧制,其极限抗拉强度可达到1132MPa(164ksi),而延伸率为9％。