40Cr钢低温超塑性的研究

研究了40Cr钢的低温超塑性。结果表明:经3次840℃×40 min水淬+650℃×2h回火的超塑性预处理后,40Cr钢的组织为回火索氏体,晶粒尺寸为5-10μm,在温度为650℃、初始应变速率为3.16×10-4 s-1的拉伸变形条件下,流变应力为:108.1 MPa,断后伸长率为254％,应变速率敏感性指数m值为0.221,超塑变形的主要机制可描述为原子扩散控制的晶界滑动。     

(TiB+La2O3)/IMI834钛基复合材料超塑性变形行为及显微组织演变

对(TiB+La_2O_3)/IMI834钛基复合材料进行超塑性变形,研究了不同温度(850,900,950,1 000℃)和初始应变速率(0.000 5,0.001 0,0.005 0s~(-1))对其超塑性变形行为及显微组织的影响。结果表明:该复合材料由α-Ti、TiB、La_2O_3相及弥散分布的(TiZr)_xSi颗粒组成;复合材料具有较好的超塑性,在900℃、0.001 0s~(-1)条件下,断后伸长率最大,为505%;复合材料的应变速率敏感系数高于0.30,随应变速率增加,流变应力和变形激活能增大;随变形程度增加,复合材料中片层α相逐渐等轴化,小角度晶界向大角度晶界转变,但孔洞缺陷增多;晶界滑动、晶粒转动和动态再结晶是(TiB+La_2O_3)/IMI834钛基复合材料超塑性变形的主要变形机制。     

晶粒尺寸对TC4钛合金超塑性行为及变形机理的影响

研究了不同晶粒尺寸(2,8,18μm)T℃4钛合金在温度860～950℃和应变速率5×10-4～5×10-3S-1条件下的超塑性拉伸变形行为及组织演变,分析了晶粒尺寸对该合金超塑性变形行为及变形机理的影响.结果表明:在温度890℃、应变速率5×10-4S-1的变形条件下,细晶(2μm)合金超塑性变形的断后伸长率高达1 300%,而粗晶(18μm)合金的仅为450%;细晶(2～8μm)A金超塑性变形后,平均应变速率敏感指数m值在0.50左右,晶粒保持较好的等轴状,在α/α仅晶界、α晶内均未观察到明显的位错,在α/β晶界附近发现少量的位错;粗晶(18 μm)合金超塑性变形后,m值仅为0.30,晶粒等轴程度下降,在α/α晶界及α晶内均发现大量位错,且在α晶内发现亚晶.     

超细颗粒增强铝基复合材料钻削性能研究

文中通过超细颗粒增强铝基复合材料钻孔试验,找出了钻削用量等因素对钻削力的影响规律,并用轴向力与扭矩的比值来表示铝基复合材料的钻削特性;基于钻削力考虑,高速钢钻头完全可以满足超细颗粒(≤0.5μm)增强铝基复合材料的钻孔要求。     

Al-6.3Cu-0.29Mn(S147)合金形变热处理和组织结构对其超塑性的影响

本文对Al-6.3Cu-0.29 Mn 合金的形变热处理、超塑性变形力学行为、显微组织、空洞及断裂等进行了研究。形变热处理可使耐热的Al-6.3Cu-0.29 Mn 合金的晶粒细化到9微米以下。合金在500℃以(?)=3.3×10~(-4)s~(-1)应变速率拉伸可呈现超塑性,延伸率达365%,流动应力为1.2MPa,m=0.76。第二相粒子的硬度、尺寸和分布是重要参数。小尺寸粒子对晶界有钉扎作用,可防止晶粒长大,大而硬的不易变形的粒子在变形中可能抑制晶界滑动,并因空洞而使试样早期断裂。     

水淬调质态40Cr钢超塑性的研究

研究了 40Cr钢经水冷淬火和高温回火后的超塑性。结果表明 :40Cr钢的晶粒尺寸为 1 0～ 1 5 μm ,在温度为 75 0℃、初始应变速率为 1 0×1 0 - 3s- 1 的拉伸变形条件下 ,超塑伸长率为 30 4 % ,流变应力为 63 0MPa ,应变速率敏感性指数m值为 0 2 2 7,超塑性变形的机制可描述为原子扩散控制的晶界滑动。     

SiCp增强铝基复合材料与Kevlar增强摩擦材料摩擦副摩擦磨损机理研究

采用盘销式摩擦磨损试验机，对SiCp含量为20vol％的铝基复合材料和Kevlar增强摩擦材料组成的摩擦副在于摩擦条件下的摩擦磨损机理进行了实验研究。结果表明：摩擦副在跑合过程中，铝基复合材料中的SiCp颗粒对较软的有机复合材料产生犁削和微观切削效应，磨损机理为铝基复合材料的硬质颗粒对较软的有机复合材料的磨粒磨损；在跑合后的磨损试验中，摩擦材料磨损表面呈现出粘着磨损和塑性变形特征，随着转动速度的增加，塑性流动加剧；摩擦副接触表面发生材料的相互转移，并在铝基复合材料表面形成转移膜，且在较高速度下转移膜更易形成；在高速条件下，摩擦材料表面可见从铝基复合材料的铝合金基体中脱离的SiCp颗粒和熔融迹象；摩擦材料的磨损机理主要为磨粒磨损、粘着磨损和塑性变形。     

SiCp粒径及含量对铝基复合材料拉伸性能和断裂机制的影响

采用冷压烧结和热挤压方法制备出不同体积分数(1.5%,5%)亚微米(130 nm)和微米级(14μm)的SiCp增强铝基复合材料,并对其拉伸性能及断口形貌进行了分析.结果表明:粒径为130 nm的SiCp增强的铝基复合材料抗拉强度随着体积分数的增加而提高,其断裂机制是在Al-SiC界面处的铝基体撕裂形成的空洞和裂纹扩展为主;而粒径为14μm的SiCp增强的铝基复合材料的抗拉强度随着体积分数的增加而降低,其断裂机制为部分SiCp的解理断裂并沿基体扩展的复合过程.     

Al_2O_3连续增强铝基复合材料的干摩擦磨损特性

通过摩擦磨损试验对比研究了含质量分数18%SiC颗粒和不含SiC颗粒的Al2O3连续增强铝基复合材料与NAO(无石棉有机材料)配副的干滑动摩擦磨损行为。结果表明:复合材料在较低的滑动速度(0.628m·s-1)下,最大启动摩擦因数随正压力的增大而降低;在较高的滑动速度(2.512m·s-1)下,最大启动摩擦因数随正压力的增大呈先减小后增大的趋势;正压力一定时,最大启动摩擦因数随滑动速度的增大先减小后增大;含SiC的Al2O3连续增强铝基复合材料比不含SiC的Al2O3连续增强铝基复合材料具有更高的摩擦因数和更好的耐磨性。     

搅拌摩擦加工原位合成Al-Ti颗粒增强铝基复合材料的微观结构

采用搅拌摩擦加工法进行了原位合成Al-Ti金属间化合物颗粒增强铝基复合材料的试验,研究了复合材料的微观组织和精细结构。结果表明,以纯Ti粉和纯铝板为原材料,采用搅拌摩擦加工的方法可以原位合成TiAl3金属间化合物颗粒增强铝基复合材料。在复合材料铝基体上,除了生成的TiAl3金属间化合物外,还存在一些纯Ti颗粒以及纯铝基体上的固溶体。经旋转摩擦挤压后,纯铝基体的晶粒得到细化,尺寸为200nm左右,生成的TiAl3晶粒尺寸约为200~300nm。     

SiCP/LYl2复合材料超塑变形局部液相现象分析

用扫描电镜等方法对碳化颗粒强化LY12铝合金基复合材料超塑变形时出现的局部液相现象进行了研究分析.结果表明局部液相是导致该复合材料在518℃以上高温拉伸试样过早断裂的主要原因之一,为该材料超塑成形工艺参数的确定提供了参考依据.     

SiCp/Al复合材料旋转超声辅助磨削的试验研究

铝基碳化硅颗粒增强复合材料(SiCp/Al)有许多优异的特性,但其加工非常困难,限制了该种材料在工程中的应用。旋转超声辅助磨削加工非常适合中、高体分SiCp/Al复合材料的加工。针对增强体体积分数45%、增强颗粒尺寸3μm、基体材料A12的SiCp/Al复合材料进行了实验研究,分析了加工表面形貌、表面粗糙度和切削力随切削参数的变化规律。实验结果表明,工件加工表面质量较高,表面粗糙度Ra值在0.131~0.340μm之间;切削过程平稳,轴向切削力Fz值在23.33~51.31N。     

SiCp／LY12复合材料超塑变形局部液相现象分析

用扫描电镜等方法对碳化颗粒强化LY12铝合金基复合材料超塑变形时出现的局部液相现象进行了研究分析。结果表明：局部液相是导致该复合材料在518℃以上高温拉伸试样过早断裂的主要原因之一，为该材料超塑成形工艺参数的确定提供了参考依据。     

晶粒尺寸对Zn-0.4%Al合金超塑性变形的影响

本文研究了晶粒尺寸对Zn-0.4%Al合金在超塑性变形条件下的力学特性、宏观变形行为及微观变形机构的影响。结果表明:1.Zn-0.4%Al合金的晶粒尺寸在100微米到10微米范围内,在给定试验条件下,σ-d~(1/2)‘关系符合Hall-Petch公式,晶粒尺寸≥35微米时变形机构以孪生为主,20～10微米时以滑移为主;2.晶粒尺寸小于10微米时,Hall-Petch关系式已不适用,随晶粒细化应力下降;3.晶粒尺寸小于5微米时属于超塑性变形区,其中晶粒尺寸为1微米时,晶界滑移在变形中起主导作用,同时结晶学滑移也有重要贡献。     

搅拌摩擦加工工艺制备ZrO_2颗粒增强镁基复合材料的组织与力学性能

利用4道次搅拌摩擦加工(FSP)工艺,分别将粒径为20nm的单斜晶ZrO_2(M-ZrO_2)颗粒和40nm的正方晶ZrO_2(T-ZrO_2)颗粒添加到AZ31镁合金中制备了ZrO_2颗粒增强镁基复合材料,研究了复合材料的显微组织与力学性能,并与无强化颗粒FSP镁合金的进行了对比。结果表明:M-ZrO_2颗粒和T-ZrO_2颗粒增强镁基复合材料的晶粒尺寸分别约为6μm和2μm;两种ZrO_2颗粒均弥散分布于复合材料中,且均未与基体反应生成新物相;ZrO_2颗粒可有效提高镁合金的硬度、屈服强度和抗拉强度,且T-ZrO_2颗粒的强化效果更好;无强化颗粒FSP镁合金与M-ZrO_2颗粒增强复合材料拉伸断口均具有混合断裂特征,前者的韧性断裂特征较明显,后者的脆性断裂特征较明显。     

铜包裹氧化铝粉体增强铝基复合材料的研究

用非匀相沉淀的方法制备出了纳米铜颗粒包裹Al2O3的复合粉体,并制备出铝基复合材料,对包裹粉体的形貌、铝基复合材料的微观结构和性能进行了分析研究.结果表明：包裹层铜颗粒呈球形,团聚少,尺寸在10～20 nm左右,铝基复合材料当中包裹粉体位于晶界处,分布均匀;铝基复合材料的密度和显微硬度都有一定提高,耐磨性能也比较高.     

挤压态ZE10镁合金的超塑性研究

对挤压态ZE10镁合金在300～400℃及应变速率10-4～10-2s-1条件下进行了超塑性拉伸试验研究。结果表明:晶粒约为5 μm的ZE10镁合金挤压材,在350℃及应变速率为4．80× 10-3s-1条件下即可获得330％的较大伸长率,在5．55×10-4s-1应变速率下,可获得364％的最大伸长率。在350℃以应变速率4．80×10-3s-1拉伸,在变形初始阶段伸长量为50％时,合金的晶粒尺寸为2．8μm,当试样拉伸至断裂时,晶粒尺寸为4．2μm。说明在变形过程中具有动态再结晶的发生,而且晶粒长大趋势较小。试样拉断时,断口具有典型的空洞形貌特征。     

选择性激光熔化原位自生TiB+La2O3/TC4钛基复合材料的组织和力学性能

以Ti-6Al-4V钛合金粉末和LaB6粉末为原料,采用选择性激光熔化(SLM)技术制备原位自生TiB+La2O3/TC4钛基复合材料以及TC4钛合金,对比研究了复合材料和钛合金的物相组成、显微组织、硬度和抗压强度.结果表明:复合材料和钛合金的显微组织均为β柱状晶及晶内分布的针状α'马氏体,复合材料的β晶粒和α'马氏体集束的尺寸更细小,大角度晶界占比更高;LaB6与钛元素发生原位反应生成TiB和La2O3增强体,TiB呈长条状沿一定方向分布,La2O3呈细小球状、弥散分布在晶界和晶内;复合材料的显微硬度和室温/高温抗压强度均高于钛合金的.     

碳化硅增强颗粒含量和尺寸对铝基复合材料超精密车削表面的影响

用聚晶金刚石刀具(PCD)研究了增强颗粒的含量、尺寸等对SiC颗粒增强铝基复合材料超精密车削表面的影响.结果表明:SiC增强颗粒的去除方式主要有拔出、破碎和切断等,SiC颗粒的含量和平均尺寸越大,其拔出和破碎现象就越多,复合材料获得的加工表面粗糙度值也越大;当SiC颗粒主要以切断方式被去除时,可望获得含有较少坑洞和裂纹等加工缺陷的超精密切削表面.     

SiCp/Al功能梯度复合材料冲击韧性的研究

铝基碳化硅(SiCp/Al)功能梯度复合材料具有高比刚度、高耐磨性,制备工艺简单,成本低,性能和功能具有很好的设计性等优点。因此在航空航天、医学器材、机械耐磨部件等很多领域都有着研究和应用背景。文中对增强颗粒尺寸分别为6,9,11μm的SiCp/Al功能梯度复合材料的冲击韧性进行了研究。