2618铝合金高温压缩蠕变行为研究

用不同熔铸工艺制备了4种成分的2618铝合金，采用Gleeble-1500热模拟试验机对这些合金的压缩蠕变性能进行了研究。试验结果表明：2618铝合金表现出较高的蠕变成力指数，在引入门槛应力后，该合金的蠕变行为可得到满意解释：当对高Fe、NI2618台金熔体高温过热处理以及采用Zr、Mn元素合金铧均使门槛应力值增加。     

反应堆控制棒材料Ag-In-Cd合金的压缩蠕变行为

研究了铸态Ag-In Cd合金在300—400℃及12—24 MPa压应力范围内的压缩蠕变行为,根据实验结果计算了表观应力指数n和表观激活能Q_a,探讨了合金的压缩蠕变机制.结果表明,随温度和应力的升高,合金的稳态蠕变速率增加,稳态蠕变速率与应力之间呈指数关系.温度为300,350和400℃时,合金的n分别为2.90,4.09和5.77;压应力为12,18和24 MPa时,合金的Q_a值分别为68.1,103.7和131.6 kJ/mol.位错运动形成大量层错是Ag-In-Cd合金在温度为300—400℃,压应力为12—24 MPa下的压缩蠕变控制机制.     

单晶镍基合金高温压缩蠕变的微观特征

利用ＴＥＭ对「００１」取向单晶镍基合金高温压缩蠕变行为的研究表明：γ’相沿应力轴方向形成筏状后,形变机制是〈１１０〉超位错切入筏状γ’相,（１／３）〈１１２〉超Ｓｈｏｃｋｌｅｙ不全位错自于「１０１」超位错的分解。领先和拖曳的超Ｓｈｏｃｋｌｅｙ不全位错形成的位错环阻碍了「１０１」超位错的继续扩展,是压缩蠕变应变量小的原因之一。     

一种镍基单晶高温合金压缩蠕变强度的各向异性

研究了镍基单晶高温合金压缩蠕变强度的各向异性．结果表明,压缩蠕变强度的取向依赖性与温度有关,其由大到小的排序分别为：１０２３Ｋ－［１１０］,［１１１］,［００１］;１１２３Ｋ－［１１０］,［００１］,［１１１］,当蠕变速率小于８×１０－５ｓ－１时,［００１］与［１１０］间的各向异性减弱;１２２３Ｋ－［１１０］,［００１］,［１１１］,但［００１］与［１１０］间的各向异性变得非常弱,通过蠕变门槛应力分析,确定了上述取向在不同区域中的蠕变控制机制,拼据此解释了压缩蠕变强度的各向异性．     

Ag-In-Cd合金压缩蠕变行为分析

对Ag-In-Cd合金的压缩蠕变行为进行研究,考虑到该合金作为反应堆控制棒的材料,实验温度选择300⁴00℃,压应力选择11400℃,压应力选择11²3 MPa。在实验条件下,该合金lnε觶与1/T具有线性相关性、n分别为2.89、4.08和5.76,Qa分别为68.0、103.6和131.5 kJ/mol、蠕变过程产生大量层错。     

一种单晶镍基合金压缩蠕变期间γ′相的定向粗化

对［001］取向单晶镍基合金恒温恒载压缩蠕变不同时间的组织形貌进行SEM和TEM观察表明：蠕变初期,两立方γ′相沿平行于应力轴方向扩散相连定向生长成为条形筏结构;垂直通道中基体[001］晶向共格应变量减小,应变能降低是合金元素定向扩散形成γ′相筏结构的驱动力;压缩与拉伸蠕变相比较,γ′相形筏所需要的时间较长,应力较大     

Mg-Al-RE-Ca-Sr合金的压缩蠕变行为

采用自制的实验装置研究了铸态Mg-4Al-1RE-1Ca-0.2Sr(AECJ411002)合金在温度为125～175 ℃和压力为88～112 MPa范围内的压蠕变行为.结果表明,随温度和应力升高,合金的压蠕变量增大,稳态蠕变速率的对数分别与应力的对数和温度的倒数呈较好的线性关系,稳态蠕变速率符合半经验公式.在不同的温度下,应力指数n相近,平均值为6.19;不同的应力下,表观激活能Qa相差不大,平均值为39.05 kJ/mol,材料的结构常数A为4.18×10-14,稳态蠕变速率由位错攀移控制.AECJ411002合金中沿着晶界分布的Al2Ca相和Al4Sr相具有很高的热稳定性,能提高合金的抗蠕变性能.     

Mg-Al-RE-Ca合金的压缩蠕变行为研究

采用自制实验装置研究了铸态Mg-4Al-IRE-1.2Ca合金在125～175℃、88～112MPa范围内的压蠕变行为.结果表明:随温度和应力升高,合金的压蠕变量增大.稳态蠕变速率符合半经验公式.在不同的温度下,应力指数n相近,平均值为6.24;在不同的应力下,表观激活能Qa相差不大,平均值为37.51 kJ/mol,材料的结构常数为2.88x10-13,稳态蠕变速率由位错攀移控制.合金中沿晶界分布的Al2Ca相具有很高的热稳定性,能提高合金的抗蠕变性能.     

飞机拦阻用泡沫混凝土材料压缩性能的表征

特性材料拦阻系统(Engineered Material Arresting System,EMAS)是减轻民航飞机因冲出跑道带来的安全危害的地面设施。恰当地表征EMAS所用的泡沫混凝土材料的力学性能对于建立和验证拦阻力数学模型具有重要意义。然而,因材料力学行为的特殊性和拦阻工况的特殊性,传统的材料压缩性能测试方法不适用。本研究分析了拦阻工况的特点,研究了这类材料在类似工况下的压缩行为,提出了专门针对这类材料的压缩性能测试方法,即双侵彻实验法。采用该方法得到的压缩曲线较好地表征材料的压缩性能,满足建模需要。侵彻实验中压头下材料的溃缩具有高度的局部性,应变的概念不再适用,而应采用位移来表征压缩程度。研究表明材料的弹性对于拦阻力是有害的,应将其控制在很低的水平。     

AgInCd合金压缩蠕变性能研究

用RDL-50型拉伸蠕变试验机进行改装后的实验装置研究了铸态AgInCd合金在温度300~400℃及应力范围12~24 MPa内的压缩蠕变行为,分析了稳态速率与温度和应力的关系,计算了应力指数(n)和蠕变激活能(Q_a),并结合蠕变后样品在透射电子显微镜下的微观形貌及位错组态,探讨了合金的压缩蠕变机制。结果表明:随温度和应力水平的升高,合金的稳态蠕变速率增加。相比较指数关系,蠕变速率与应力之间更符合幂函数关系。300、350和400℃条件下,合金的蠕变应力指数n分别为3.31、4.09和5.77;12、18和24 MPa条件下,合金的蠕变激活能Q_a分别为68.1、103.7和131.6 kJ/mol。微观形貌以层错为主,孪生为300℃的主要蠕变机制,位错攀移生成位错墙为400℃的主要蠕变机制。     

锆对ZA27合金压蠕变行为的影响

采用自制的压蠕变试验装置研究了锆对ZA2 7合金压蠕变行为的影响。结果表明 ,在试验温度 2 0℃～ 1 60℃和压应力 50MPa～ 1 37 5MPa范围内 ,ZA2 7 Zr和ZA2 7合金压蠕变第一阶段的变形量和稳态蠕变速率随着温度和应力的增高而增大 ,但在 1 0 0℃以下时 ,ZA2 7 Zr合金第一阶段的蠕变量及稳态蠕变速率低于ZA2 7合金 ,合金的压蠕变抗力高于ZA2 7合金 ,在 1 60℃则相反。合金的压蠕变行为可用等式 :lnt=C -nlnσ +Q RT表达 ,其中 ,材料结构常数C不同导致两种合金的蠕变行为不同。ZA2 7 Zr合金的应力指数n和蠕变激活能Q分别为 3 63和 87 32kJ·mol-1 ,ZA2 7合金的应力指数和蠕变激活能分别为 3 46和 81 0 9kJ·mol-1 。表明Zr的加入并不影响ZA2 7合金的蠕变机制 ,均由锌的点阵自扩散和位错的攀移控制     

LA141镁锂合金压蠕变行为的研究

试验研究了铸态LA141合金在温度为30～85℃和压力为37.3～74.6MPa的范围内的压蠕变行为.结果表明,随温度和应力的升高,合金的压蠕变量增大,稳态蠕变速率的对数分别与应力对数和温度呈较好的线性关系,稳态蠕变速率符合半经验公式.在不同的温度下,应力指数n相近,平均值为3.16;不同的应力下,表观激活能Qa相差不大,平均值为104.1 kJ/mol,材料结构常数A为2.68×105,稳态蠕变速率由Li的点阵自扩散和位错的攀移过程所控制.     

Ca对AE41合金压蠕变行为的影响

采用自制的实验装置研究了Ca对AE41(Mg-4Al-RE)合金压蠕变行为的影响,并利用光学显微镜、XRD和SEM(带EDX)对合金压蠕变前后的组织进行了分析.结果表明:在150℃、100 MPa条件下,随着Ca含量的增加,AEX(Mg-Al-RE-Ca)合金的第一阶段的压蠕变量、稳态蠕变速率及总蠕变量不断减小,抗蠕变性能不断提高.铸态AE41合金由α-Mg基体和Al11Nd3相组成.在高温蠕变条件下,因针状Al11Nd3相不稳定易发生分解,导致AE41合金抗蠕变能力下降.在AEAI合金中加人Ca后,针状Al11Nd3逐渐被Al2Ca和Al2Nd代替.分布在晶界的Al2Ca相有很高的热稳定性,提高了AEX合金的抗蠕变性能.     

碳纤维／橡胶复合材料蠕变性能研究

研究了碳纤维对橡胶蠕变性性能的影响。结果表明：在相同的温度和恒定的压力下,碳纤维的含量越高、橡胶的硬度越大,应力松弛速率越小,橡胶的抗蠕变能力越强：碳黑能改善橡胶的蠕变性能。     

锰对ZA27合金压蠕变行为的影响

采用自制的实验装置研究了锰对 ZA2 7合金在常温及高温时的压蠕变行为的影响。研究表明 ,在所试验的温度为 2 0℃到 16 0℃和压应力为 5 0 MPa到 137.5 MPa的范围内 ,加入锰的合金 ZA2 7- Mn和未加锰的 ZA2 7合金的压蠕变量均随着温度和应力的升高而增大 ,ZA2 7- Mn合金的压蠕变速率小于 ZA2 7合金的压蠕变速率。加入锰后 ,合金在压蠕变过程中的负蠕变量及出现负蠕变的温度和应力范围增大。两种合金的稳态蠕变速率均符合于半经验公式 εs=Aσnexp(- Qa/RT)。但在不同的温度 ,ZA2 7- Mn合金的应力指数 n和表观激活能 Qa 均大于 ZA2 7合金的应力指数和表观激活能 ,而 ZA2 7- Mn合金的材料结构常数 A为 1.5 4× 10 - 4,低于 ZA2 7合金的材料结构常数 A(0 .0 0 2 )。两种合金的稳态蠕变速率均是由锌的点阵自扩散和位错的攀移所控制。     

稳定化处理对ZA27合金压蠕变的影响

采用自制的试验装置研究了稳定化处理对ZA2 7合金在常温及高温时的压蠕变行为的影响。研究表明 ,在试验温度为2 0℃到 16 0℃和压应力为 5 0MPa到 137 5MPa的范围内 ,合金在稳定化处理及铸态下的压蠕变量均随着温度和应力的升高而增大 ,稳定化处理状态下的压蠕变速率大于铸态下的蠕变速率。稳定化处理后 ,合金在压蠕变过程中的负蠕变量及出现负蠕变的温度和应力范围减小。两种状态下的稳态蠕变速率均符合于半经验公式ε·s=Aσnexp(-Qa/RT)。但在不同的温度稳定化处理后 ,合金的应力指数n和表观激活能Qa 均低于铸态时的应力指数和表观激活能 ,而合金的材料结构常数 (A =0 0 7)高于铸态时的材料结构常数 (A =0 0 0 2 )。在两种状态下 ,合金的稳态蠕变速率均是由锌的点阵自扩散和位错的攀移所控制     

蠕变塑性伸长率测定方法分析

结合蠕变试验结果，研究和分析了三种测定蠕变塑性伸长率的方法。     

铌对镍基合金蠕变性能的影响

研究了Nb对Ni基合金高温蠕变性能的影响，认为Nb主要是通过增强第二组γ’相沉淀强化，γ相固溶强化，晶界M23C6呈链状分布，而使Ni基合金抗蠕变性能提高。     

铸态Mg-5Sn-(0~2)Cu合金的显微组织，力学性能和蠕变性能

利用XRD,SEM手段研究了铸态Mg-5Sn-(0~2.0)Cu合金的显微结构。结果表明Mg-5Sn合金由枝晶状的α-Mg和Mg2Sn相组成,Cu的加入使合金出现Mg2Cu相。随着Cu含量的增加,晶粒逐渐细化,Mg2Sn相和Mg2Cu相的量也逐渐增加,但是这两种相的尺寸亦随之增加。室温拉伸结果表明,Cu质量分数在0.5%~1.0%时对合金起促进作用,然而,过多的Cu会弱化合金的拉伸性能。Mg-5Sn-1.0Cu合金具有最优的力学性能,抗拉强度达到180 MPa,延伸率达到12%。合金在温度为175℃,载荷为35~75 MPa的压蠕变性能表明,Cu可以提高Mg-Sn合金的抗蠕变性能。