基于VPSC仿真的ZK60镁合金拉伸变形行为

通过实验和粘塑性自洽（VPSC）模型,研究了在室温下挤压态ZK60镁合金沿不同方向拉伸时的变形机制开动情况,及其与流动曲线、织构演变和显微组织的对应关系。通过调节VPSC模型的参数,建立了滑移和孪生耦合的晶体塑性力学模型。比较了不同方向拉伸过程中织构演变的差异,分析了变形机制对屈服不对称性的影响。实验和模拟结果表明：当沿垂直于挤压方向（PED）拉伸时,由于｛102｝孪晶开动,大部分晶粒发生大角度旋转（约90°）。柱面<a>滑移是导致ZK60合金沿不同方向拉伸时出现明显屈服不对称的主要变形机理。当ZK60合金沿挤压方向（ED）拉伸时,由于晶粒的择优取向分布,｛101｝孪晶难以开动,导致ZK60挤压态镁合金拉伸屈服强度较高。ZK60镁合金沿着与ED成45°的方向拉伸时,屈服应力高于沿PED拉伸,但随着拉应力逐渐增大,由于沿PED拉伸时柱面<a>滑移逐渐开动,沿PED应变后期的应力曲线逐渐高于沿与ED成45°方向应变的应力曲线。     

连续Cf/Al复合材料板双辊铸轧制备及力学性能研究

本文利用电镀工艺制备了表面镀镍碳纤维,通过双辊铸轧短流程成型工艺成功制备了连续碳纤维增强铝基（Cf/Al）复合材料板,研究了浇注温度对铸轧复合材料板的微观组织、界面特征、断口形貌和力学性能的影响。结果表明,浇注温度为963～983K,轧制速度为2.7m/min,辊缝为2.0mm的条件下可制备出表面平整、无明显表面缺陷的Cf/Al铸轧复合材料板;其中,浇注温度为973K时,碳纤维与铝基体之间界面结合良好;纤维表面金属镍层明显改善了碳纤维与铝基体之间的浸润性,镍镀层还有效抑制了Al4C3脆性相的产生,使Cf/Al复合材料板力学性能大幅提升,其中浇注温度973K铸轧的Cf/Al复合材料板抗拉强度比初始的38.2MPa提高了87.4%。     

浇注温度对连续碳纤维增强Al-10Mg基复合材料组织和力学性能的影响

通过双辊铸轧工艺制备了连续碳纤维增强的铝镁（10% Mg,质量分数）基复合材料,其中碳纤维的体积分数是6.8%。对不同浇注温度（943、963、983和1003 K）下获得的复合材料的组织和力学性能进行了研究。通过在碳纤维表面上电镀镍涂层以抑制脆性相Al₄C₃的形成。结果表明：碳纤维与铝镁基体具有相对较好的浸润性,并且没有形成Al₄C₃脆性相。随着浇注温度的升高,复合材料的抗拉伸强度（UTS）先升高后降低。当浇注温度为963 K时,复合材料的抗拉伸强度达到了185 MPa,比基体材料（131 MPa）提高了41.2%。此外,对复合材料的拉伸断面进行研究,进一步证实了碳纤维与铝镁基体之间良好的界面结合。双辊铸造法是制备碳纤维增强铝镁基复合材料的有效方法,且具有良好的研究前景。