聚能装药超细晶纯铜药型罩性能研究

为了实现真正意义上的超细晶,利用剧烈塑性变形的方法将纯铜材料的晶粒组织进行细化.应用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对粗晶纯铜药型罩和超细晶纯铜药型罩形成的射流侵彻45钢靶板过程进行数值模拟.分析晶粒尺寸对于射流断裂时间的影响,研究在不同炸高条件下,超细晶纯铜药型罩和粗晶纯铜药型罩侵彻威力的差异,以及炸高对于2种材料形成射流延展性的影响,并通过选取粗晶纯铜药型罩的最佳炸高进行静破甲试验研究,验证了数值计算结论的可靠性.研究结果表明:在炸高相同的前提下,超细晶纯铜药型罩形成的射流毁伤能力较粗晶纯铜药型罩而言,有大幅提升,说明将药型罩材料晶粒尺寸细化,是提高聚能射流破甲威力的有效手段.     

ECAP制备超细晶材料组织及其性能的研究进展

等通道转角挤压（ECAP）是使材料发生剧烈塑性变形的一种加工方法。综述了ECAP工艺制备超细晶材料的组织及性能的研究进展。分析了超细晶材料的组织影响因素及特征,并对力学特性、热稳定性、疲劳性能、耐腐蚀性和磁性能进行了重点探讨。随着研究的深入,ECAP工艺将具有更广阔的工业化应用前景。     

ECAP制备超细晶材料组织及其性能的研究进展

等通道转角挤压(ECAP)是使材料发生剧烈塑性变形的一种加工方法。综述了ECAP工艺制备超细晶材料的组织及性能的研究进展。分析了超细晶材料的组织影响因素及特征,并对力学特性、热稳定性、疲劳性能、耐腐蚀性和磁性能进行了重点探讨。随着研究的深入,ECAP工艺将具有更广阔的工业化应用前景。     

微米级超细晶粒钢细化技术的研究进展

新一代钢铁材料的主要特征表现为高洁净度、超细晶粒和高均匀化,金属材料组织的晶粒细化处理是能够同时提高材料强度和韧性的最佳强化机制。综述了微米级超细晶粒钢细化技术的主要研究成果,简述了晶粒超细化方法的具体工艺、适用条件及应用情况等,并从工业应用角度分析了现有微米级超细晶粒钢制备技术的主要问题和研究方向。     

电铸镍药型罩的微观组织及力学特性研究

采用电铸法制备镍药型罩,利用X射线衍射仪、扫描电镜研究电铸镍药型罩的微观组织,通过拉伸试验研究电铸镍药型罩的力学特性。结果表明:在无添加剂时,随着电流密度的增大,晶粒尺寸变大;加入添加剂后,晶粒细化,可得到超细晶镍药型罩。脉冲电铸制备的药型罩表面光滑,晶粒尺寸约为500 nm。电铸镍药型罩中存在强烈的<100>丝织构,电铸参数的改变对镍药型罩织构影响较小。力学特性研究表明其屈服强度为256 MPa,伸长率可达7.4%。断口形貌观察发现电铸超细晶镍的断裂属于延性断裂。     

7.62mm手枪弹高速冲击下超高强钢塑性强化机理

超高强钢越来越广泛地应用于军事车辆、装备防护等领域。为分析超高强钢在弹头高速冲击作用下的塑性变形及变形机理,开展了7.62 mm手枪弹高速冲击超高强钢靶板试验研究。运用曲面重构方法测量和计算超高强钢的延伸率和断面收缩率,并对超高强钢微观组织进行分析。结果表明：在10⁴ s^-1应变率下超高强钢塑性变形能力与静态拉伸试验结果相比显著提升;其变形机制由静态拉伸下的单一位错滑移运动,变为孪生和滑移协同作用;同时,超细晶粒和均匀弥散的强化相使得在高速冲击下晶粒塑性变形充分,进一步提高了超高强钢在弹头高速冲击作用下的塑性性能。     

电脉冲对GH4169超声滚压表面性能的影响

在GH4169超声滚压(USRP)处理中引入不同电流密度的高能电脉冲.用表面粗糙度仪、显微维氏硬度计、光学显微镜和扫描电子显微镜(SEM)对USRP试样和电脉冲辅助超声滚压(EP-USRP)试样进行分析.结果表明:存在最佳均方根电流密度(0.66 A/mm2),EP-USRP试样比USRP试样轴向表面粗糙度大幅降低、表面质量明显改善、距离表面50μm处的显微维氏硬度提高13.6％.EP-USRP试样表面性能的优化与其强化层组织演变密切相关,在USRP中引入参数优化的电脉冲可促进GH4169塑性变形过程中位错提升和动态再结晶,EP-USRP能打破传统超声滚压加工的塑性变形极限,在材料表面制备出更深更细的超细晶层,从而改善GH4169表面性能.     

超细HMX的制备与表征研究

通过喷雾干燥HMX丙酮溶液,制备了粒径为3μm左右超细粒子,分析了粒径的影响因素,并表征了制备产物。X射线衍射分析(XRD)显示超细粒子的晶型仍为口型,用扫描电镜(SEM)观察发现部分粒子呈壳状,热重一差示扫描量热计联用(TG-DSC)分析表明超细后HMX的转晶温度明显降低。     

LF21铝合金等通道转角挤压后的组织性能研究

采用自行设计的ECAP模具成功地将LF21铝合金组织超细化,并对其组织、性能进行研究。结果表明,挤压3道次后,得到均匀、细小的等轴超细晶,其平均晶粒尺寸为0.4～0.6μm,挤压后材料的硬度明显上升,并趋于稳定。     

基于等径通道挤压法的超细晶铜动态剪切变形行为实验研究

采用等径通道挤压（ECAP）法制备了超细晶铜,分析其微结构的热稳定性及其对材料动态力学性能的影响。利用Hopkinson压杆及MTS液压伺服实验机对ECAP超细晶铜和原始铜帽型剪切试样进行应变控制加载,结合图像数字相关法及“冻结”回收试样的微观和X射线衍射分析,对其动态剪切变形行为及微观组织演化开展研究。结果表明：ECAP后的超细晶铜在准静态剪切下具有应变硬化特征,但在高应变率下剪切应力-剪切应变曲线呈软化特征;高加载率下产生动态再结晶的绝热剪切带是导致应变硬化率为负的原因;按塑性功计算的超细晶铜再结晶温度仅为325 K,因此超细晶铜在高应变率下易发生绝热剪切失稳变形现象。     

变形温度对00Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢组织及超塑性影响

00Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢经过固溶处理和冷轧变形后,在850～1000℃下保温5min进行恒温超塑性拉伸试验,研究变形温度对00Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢超塑性的影响规律。观察各温度下变形前的组织,研究σ相及组织变化对材料超塑性能的影响,从微观上揭示变形温度影响材料超塑性的原因。试验结果表明： 00Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢经过1300℃固溶处理并85%冷轧变形,在850～1000℃下保温5min后,随着温度的升高,σ相数量越来越少,组织发生再结晶并形成均匀的等轴晶,而材料的延伸率从480%增大至1290%,变形过程中的峰值应力从125MPa降低至32MPa.     

显微组织对Zn-Al合金绝热变形特性的影响

研究了Zn-Al合金在较高加载速率条件下的绝热变形特性。通过ZA8，ZA27和ZA35合金在Hopkinson测试系统上的冲击压缩试验和冲击剪切试验，建立了材料的热粘塑性本构方程，分析了高应变率条件下的局部塑性失稳过程，得到了塑性失稳准则，揭示了局部塑性失稳的高应变率敏感性本质。研究指出，在由面心立方结构a相和密排六方结构η相组成的Zn-Al合金的塑性变形中，局部塑性失稳具有明显的应变率敏感性，组织中η相分数越多，塑性变形中产生的局部不协调效应越强烈，局部失稳的应变率敏感性越高。     

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。     

MB26合金超塑变形过程中显微组织变化及超塑变形机制

通过对热挤压态ＭＢ２６镁合金超塑性变形过程中显微组织的观察与分析，证实该合金的超塑变形机制是由位错运动和扩散蠕变所协调的以晶界滑移为主的变形机制，在变形初期的动态再结晶对获得微细等轴晶粒起到重要作用。     

锌铝共晶合金超塑态的研究

研究锌铝共晶合金的超塑态。试验表明，在轧制状态下，合金具有变形纤维组织，对超塑性变形有利，不需进行特殊的超细化处理，可直接进行超塑性成形。探讨了显微组织、超塑性性能与变形制度间的关系，从而为制定和调整生产工艺提供了理论指导。     

汽车外饰塑料件热变形的影响因素研究

针对汽车外饰塑料件在高温下发生变形问题进行了深入分析,提出发生超差热变形的设计影响因素及对应的解决措施,从而指导设计前期对于降低高温热变形的工程方案研究.通过有效的试验方法,验证设计的可靠性,保证产品零件满足高温环境下的使用要求.     

工业纯铁爆炸冲击波增塑效应研究

用透射电镜对冲击波加载的工业纯铁塑性机制进行了研究.结果表明其变形机制不同于准静态加载,塑性变形过程中冲击波绝热温升和亚结构的不稳定性使位错不断进行重新排列,应变较大时塑性变形功也会引起绝热温升,致使其亚结构已接近热加工动态回复组织,这种复杂的效应使塑性变形能力增强,结果使工业纯铁宏观塑性变形较大.     

Zn-Al共晶合金的超塑性及其应用

研究了ＺｎＡｌ５－０．０３共晶合金超塑性变形的力学行为。发现，该合金的超塑性能参量（δ、ｍ、σ０）依温度的变化规律不同于一般的细晶材料，不存在呈现δ和ｍ峰值的温度区间。合金呈现超塑性效应的温度与应变速率范围均较宽广。在轧制状态下，合金具有优异的超塑性能，成功地用于复杂形状零件的挤压成形、气压成形以及模具型腔的制造。     

BCC金属物理型动态本构关系及在钽中的应用

构建了一种新的、基于塑性变形物理机制的BCC金属动态本构关系,然后将其应用于军用材料钽,通过采用新的约束条件下的多变量非线性规划方法,结合有关流应力实验数据确定出了多晶钽的本构模型。计算结果表明,该模型与实验数据吻合较好,而与Z-A本构模型相比其准确性得到提高,与NN-I本构模型相比预测能力接近,但实用性更强。另外,验证可知该模型的适用条件可以有效外推至很宽的温度及应变率范围。     

电场固溶对铝锂合金性能和断裂特征的影响

以2090及2090+Ce合金为对象,研究了电场固溶处理对合金性能和断裂特征的影响,并探讨了其作用机理.研究发现,电场固溶可显著提高合金的延伸率,尤其是2090合金,且试样作负极时效果更明显;但电场除可较小幅度提高2090合金的极限强度外,对合金的强度几乎没有影响;电场固溶还改变了合金的断裂方式,减小了沿晶分层断裂比例,增加了穿晶断裂比例和微区塑性变形.经理论分析,作者认为,电场是通过对空位的作用来影响合金的析出相变和合金元素的晶界偏析,从而改善合金的性能.