静不定结构的热应力分析

分析了受约束机构内材料热应力存在的危害,给出静不定结构内热应力的定量描述方式:弹性变形状态时,热应力仅与线膨胀系数、弹性模量及温度变量成正比关系;当热应力达到材料在某温度下的屈服强度时,其热膨胀发生弹塑性转变,热应力为当时温度下的屈服强度。采用热模拟试验机测试了材料的温度与热应力关系,分析结果与数值模型基本吻合,测出刚性约束下45钢在升温至620℃时热应力等于其屈服强度约200 MPa。     

铜、铁、铜叠片热轧复合的数值模拟

利用ABAQUS有限元软件对Cu、Fe、Cu叠片进行了轧制复合热力耦合模拟。获得了轧制复合过程的应力一应变场和温度场变化,对热轧过程有了更清晰的认识;数值模拟与试验结果吻合良好,复合板各层厚度变化误差在5%左右,可对预测产品厚度,同时对工艺的制定提供理论指导。     

WTi10合金的高温高压制备及相特征

采用高温高压工艺制备了WTi10合金。使用电子探针、扫描电子显微镜及X射线衍射仪等手段研究制备工艺对合金密度及微观组织的影响,尤其是合金中的相演变特征。评价靶材对合金相的要求,并据此获取优化的制备工艺。研究表明,温度是制备WTi10合金密度的主要影响因素,合金的密度随温度升高而增大;温度高于1250℃的合金中为完全固溶生成的体心立方β相,其中主要包含W颗粒、富钨β(W,Ti)及富钛β1(W,Ti)3种成分;钨钛合金靶材要求其中富钛相β1越少越好,富钨β(W,Ti)相占比也不宜过高,故其加工温度应该在1400和1500℃之间,保压保温时间则与加工温度成反比关系,加压压力≥15 MPa。     

氢化钛高温分解制高纯WTi合金

本研究分析了Ti H2高温分解释氢的特性,将其应用于高纯WTi合金靶材的热压成型制备中。讨论了热压过程工艺对烧结样品纯度及原料配比对烧结坯微观组织的影响,采用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、碳硫分析、氧氮氢分析仪、辉光放电质谱法(GDMS)等观察WTi10样品的微观形貌及检测杂质含量。结果表明,随着Ti H2在Ti成分中占比的提高,烧结出的WTi合金的气体杂质含量减少,烧结WTi10合金的微观组织更趋均匀,W元素无扩散至Ti基体内形成纤维状富钨相倾向逐渐减弱。研制出纯度99.9993%的超高纯WTi10靶材制品。     

Cu/Fe/Cu叠片轧制工艺及复合强度的研究

采用无氧铜与电工纯铁为原材料运用冷轧复合工艺生产Cu/Fe/Cu复合件,分析了轧制压下率、退火温度对轧合件力学性能的影响,并运用金相显微镜、扫描电镜分析了组元的界面结合情况.结果表明,采用75％、80％压下率的冷轧工艺,且轧后采用700℃×30 min的退火工艺,可获得轧合件最佳的综合力学性能,其抗拉强度达385MPa,抗剪切强度达358MPa.     

钼钨合金抗氧化涂层的制备及性能研究

本研究采用原位反应法对不同钨含量的钼钨合金表面进行渗氮-渗硅处理，制备得到高温抗氧化涂层。采用扫描电子显微镜及X射线衍射分析了钼钨合金中钨含量对涂层形貌和结构的影响，并评价了涂层在1600℃的抗氧化性能，简要分析了涂层的抗氧化机理。研究表明，随着钼钨合金中钨含量的增加，涂层表面硅渗出量减少，说明钨含量的增加可以有效地减缓Si元素的向外扩散；1600℃的高温氧化实验证实了Mo-30%W表面涂层的抗氧化性能最为优异，抗氧化时间长达327 h。实验表明，钨含量的增加在一定程度上提升了涂层的抗氧化性能。     

高性能计算平台在铜铁薄板热轧复合数值模拟中的应用

基于高性能计算平台,利用ABAQUS有限元软件首次对Cu/Fe/Cu薄板进行了热轧复合模拟.应用高性能计算平台不仅大大地提高了计算效率,而且还提高了计算精度.通过模拟仿真,获得了轧制复合过程的应力应变场和温度场变化,对热轧过程有更清晰的认识；通过与实验对比,数值模拟与实验结果吻合良好,复合板各层厚度变化误差在5％左右,可对原始板料的厚度提供参考,同时对工艺的制定提供良好的理论指导.     

磁屏Cu-Fe-Cu叠层材料的轧制复合

选用电工纯铁与无氧铜两种组元材料, 采用轧制复合工艺制备了Cu-Fe-Cu磁屏叠层材料, 对轧合件进行力学性能分析, 并运用金相显微镜、 扫描电镜、 能谱仪等手段分析复合件界面形貌及复合机制。结果表明: 采用50%热轧压下率可使铜、 铁板有效复合, 轧合件内各叠层厚度尺寸稳定、 叠层间平行度良好, 经简单退火后其叠层间无明显扩散发生, 叠层间抗剪切强度达167 MPa, 此时热轧的主要复合机制为机械啮合。     

层状功能材料的研究与发展

回顾了近些年来层状功能材料研究的概况,介绍了层状功能材料的特点及其常用的成形加工工艺,分析了6类层状结构功能材料的特点,并综述了各类功能材料的研究与发展现状,最后指出了技术、学科综合是其今后的主要研究与发展方向。     

压扭成形中优化摩擦条件的研究

大塑性变形工艺即在外力作用下通过特制模具,使常规粗晶材料内部发生大的塑性变形,从而达到细化晶粒、改善材料性能的目的。用此方法制备块体纳米材料的研究热点主要集中在等通道角挤压法和高压扭转法。本文主要就改进HPT工艺的摩擦接触条件进行讨论。