应变率对Mg-Gd-Y合金断裂机制的影响

对Mg-Gd-Y合金分别使用准静态压缩试验机、分离式霍普金森压杆、平头弹丸侵彻加载,研究了该合金在1×10-3,1×103,1×104s-1时,应变率对其断裂机制的影响.研究结果表明,在应变率为1×10-3 s-1时,呈现出脆性解理断裂特征;当应变率增加为1×103 s-1时,动态压缩后断口除了解理片层外,还出现了热软化带,变形局域化是裂纹形核的通道,最终导致材料的失效.在应变率约为1×104 s-1时,稳定侵彻阶段,绝热剪切带是更高应变率下导致材料断裂的原因,特定位置的绝热剪切带为相变带,应变率的提高有利于形成相变带.应变率是通过影响Mg-Gd-Y合金的热软化效果而影响其断裂机制的.     

冲击加载条件下AZ31B镁合金变形孪晶的微观特征

采用分离式Hopkinson压杆(SHPB)对A231B热轧板材沿轧向进行冲击实验，加载应变率约为1200 s-1．利用金相显微镜和透射电子显微镜观察微观组织特征。结果表明：在应变量约为0.003的条件下，压缩孪生{10?1}/<10?2>与拉伸孪生{1?02}/< 1?01>均为孪生塑性变形机制，这与准静态加载下单一的拉伸孪生机制不同。孪晶内部的微观特征演化过程包括：1）平行排列基面层错的出现；2）与孪晶界成特定角度平行排列位错线的形成；3）位错胞的产生。     

不同取样方向AZ31B镁合金应变率效应

采用分离式Hopkinson压杆获得了冲击压缩方向与热轧态A231B镁合金板材法向分别成90°、45°及0°的动态应力一应变曲线，利用光学显微镜及透射电子显微镜对微观组织演化过程进行了分析。结果表明：应变率约为1 200 s-1，压缩方向与板面法向成90°时，孪晶的面积分数随应变量的增大逐渐增加，孪生是主要变形机制，其曲线为凹型；压缩方向与板面法向成45°及0°时，其塑性变形以位错滑移为主，曲线形状分别为近似线型和凸型；应变率约为2 800 s-1，压缩方向与板面法向成90°时，孪晶面积分数迅速增加，大多数晶粒取向发生7改变，有利于滑移，其曲线由较低应变率的凹形变为凸型。     

Ti-6Al-4V合金绝热剪切敏感性与临界破碎速度关系研究

利用应力塌陷发生的临界应变作为参量对比了Ti-6Al-4V合金的4种典型组织的绝热剪切敏感性,同时利用Taylor杆实验技术测定了其临界破碎速度,分析了钛合金绝热剪切敏感性与临界破碎速度关系.结果表明:不同组织的Ti-6Al-4V合金绝热剪切敏感性存在差异,实验涉及到的4种组织中双态组织最难于发生绝热剪切破坏;在Taylor杆高速冲击条件下,4种不同组织的Ti-6Al-4V合金均由于发生绝热剪切变形而导致破坏,并且临界破碎速度与应力塌陷临界应变成正比.     

冷轧Cu板动态压缩力学性能各向异性的研究

利用Instron电子拉伸机和Split-Hopkinson压杆(SHPB)实验装置,研究了准静态和动态压缩条件下冷轧和退火Cu板法向、轧向、横向的力学性能.不同应变率下的应力-应变曲线表明:冷轧和退火Cu板的流变应力均随应变率的增加而增加,表现出明显的应变率强化效应.冷轧Cu板准静态和动态压缩力学性能均呈现明显的各向异性:横向屈服强度最大,轧向最小,且低应变程度下的流变应力也具有同样规律.退火Cu板呈现近似各向同性.考虑准静态和动态变形时可能的塑性变形机制,基于微观晶体塑性变形理论的Taylor模型可定性地解释冷轧Cu板压缩力学性能的各向异性.     

Plastic deformation mechanisms ofAZ31 magnesium alloy under high strain rate compression

The twinning and slip activities of AZ31 magnesium alloy sheet at a strain rate of 1 200 s^-1 were investigated. Dynamically mechanical properties of various oriented samples were measured using Split Hopkinson Pressure Bar（SHPB）. Optical microscope observations reveal that the dominant deformation mechanism is twinning for 90° oriented sample, and is slip for 45° and 0° oriented samples. TEM analysis for samples at a strain of 0.3% shows that the main deformation mechanisms for 90°, 45° and 0° oriented sample are {1012} 〈 1011 〉 and {1011} 〈 1012 〉 twinning, basal slip and non basal slip, respectively. The main features of the true stress--true strain curves can be explained based on deformation mechanism analysis.     

冲击载荷作用下AZ31镁合金中的变形局域化

为了揭示镁合金在高应变率载荷作用下容易发生变形局域化的机理,采用分离式Hopkinson杆对AZ31镁合金进行冲击压缩和拉伸试验,而后对冲击后的试样进行变形机制分析.分析表明:镁合金的变形局域化区域也和钛合金等材料中的绝热剪切带区域一样由细小晶粒组成,但是这种细小晶粒不是由于动态再结晶所致,而是由大致相同的连接成线的晶体学取向的晶粒在外载荷作用下大量孪生变形造成的.     

Deformation behavior ofAZ31 magnesium alloy at different strain rates and temperatures

The deformation behavior of AZ31 was examined by compression and tension testes over a wide strain rate and temperature range, strain rate from 10^-3 to 10^3 s^-1, temperature from 300 to 623 K. Analysis of flow behavior and microstructural observations indicate that in tension tests dislocation glide is the most important deformation mechanism in the test strain rate and temperature range, while in compression tests twinning deformation mechanism is important at lower temperature when the strain rate ranges from 10^-3 to 10 s^-1. At 10^3 s^-1 strain rate, dislocation glide and twinning are present at the same time. At the strain rate of 2 964 s^-1, adiabatic shear band can be found easily, even at the strain rate of 1 537 s^-1 adiabatic shear localization zone can be found. In adiabatic shear localization zone, there are fine recrystallization grains. But in adiabatic shear band, the grains cannot be identified by optical microscopy.     

三种压力容器用钢的抗氢蚀能力及其服役寿命估算

研究了三种常用压力容器用钢20G、1．25Cr—0．5Mo和2．25Cr-1Mo的抗氢蚀能力。充氢试验后，20G钢发生了严重的氢腐蚀，出现整体脱碳，并导致抗拉和屈服强度以及伸长率的严重下降；1．25Cr-0．5Mo钢在原奥氏体晶界上出现少量氢蚀孔洞，抗拉和屈服强度有少量下降，但伸长率没有明显变化；而2．25Cr-1Mo钢则没有任何氢蚀迹象。同时，通过对这三种钢的临氢服役寿命的估算也表明，2．25Cr-1Mo钢的抗氢蚀能力远高于1．25Cr-0．5Mo钢，而20G钢只有极低的抗氢蚀能力，与试验结论完全符合。该估算方法可以替代经验Nelson曲线并补充其应用的不足。     

镁合金表面电弧喷涂纯铝的界面特性研究

采用电弧喷涂技术对ZK60和AZ91两种镁合金表面喷铝,为了提高界面结合性能,对喷后样品进行了真空条件下450℃保温2h和250℃真空热压1h两种不同的后处理,结果表明:两种处理工艺都能一定程度的提高界面性能,但是前一处理工艺基体晶粒显著长大,后一处理工艺则对基体的影响较小,并且同时改善了涂层自身的性能.