仿生结构Ti-Ta金属-金属复合材料的动态力学行为

仿贝壳结构或层状结构材料同时具有高的强度和韧性,是当前材料结构优化的重要设计模型之一。通过粉末冶金与热加工方法制备具有仿生结构特征的Ti-Ta金属-金属复合材料,并研究其动态力学行为。结果表明:仿生界面结构对Ti-Ta复合材料的变形行为具有重要影响,使材料的破坏行为表现为裂纹桥联和局部层裂,在力学变形上也表现出明显的应变速率强化、应变强化以及绝热软化特征。材料的屈服强度随着应变速率的提高而提高;在高应变速率下,随着变形量的增加,流变应力变化得较为平缓。采用改进的Johnson-Cook (J-C)本构模型能很好地描述Ti-Ta复合材料的动态行为,同时发现,Ti-Ta复合材料的应变速率强化指数C远低于纯Ta的,而略低于纯Ti的。     

短纤维／晶须增强金属基复合材料的弹塑性本构关系

研究了短纤维／晶须增强金属基复合材料在弹塑性变形中的应变分布,得到了增强体与基体应变的统计规律、提出了短纤维／晶须增强金属基复合材料的材料模型、导出了相应的弹塑性本构关系,预测了硼酸铝晶须增强Al基([AlBO]w／Al)复合材料单轴拉伸应力应变关系．结果与实验吻合良好。     

纯钼烧结体弹/塑性力学行为研究

采用真空烧结技术制备了不同密度的钼试样,通过在MTS810试验机上进行室温准静态单向压缩试验,研究了在不同的初始密度下,纯钼烧结体压缩变形流变应力的变化规律。建立了流变应力的数学模型以及弹/塑性参数的计算模型。基于可压缩连续体的屈服准则和塑性本构关系,确定了纯钼烧结材料压缩变形的屈服条件及其弹/塑性本构关系。     

Csf/Mg复合材料热压缩流变行为及本构关系

利用Gleeble1500D试验机对真空浸渗法制备的Csf/Mg复合材料进行热压缩试验,研究了在596~696 K,应变速率5×10-3~5×10-1s-1,最大真应变0.6变形条件下的塑性变形力学行为。根据Csf/Mg复合材料热压缩试验数据及其力学行为特征,采用多元非线性回归方法建立了其高温粘塑性力学本构关系模型,克服了以往Arrhenius模型只能计算峰值应力或稳态应力的不足。结果表明,流变应力的预测值与试验值绝对误差平均值为8.95%,相关系数0.9549。     

泡沫金属材料可压缩塑性力学研究进展

对泡沫金属材料的连续本构模型与可压缩性塑性力学进行了评述,并介绍了根据J2流动理论得到的可压缩塑性力学的本构关系,以及该本构关系在求解泡沫金属材料平面应力裂纹缓慢扩展问题中的应用,并将所得结果与一般幂硬化材料中的相应结果进行了比较,从而在一定程度上揭示了可压缩塑性力学与经典塑性力学之间的关系.     

晶须增强铝基复合材料的热压缩变形行为研究

研究了2vol%Mg2B2O5w/6061铝合金复合材料在热变形过程中,不同变形温度、应变速率下流变应力的变化,并通过计算机拟合建立了热压缩变形本构方程。结果表明,压缩变形过程中复合材料的流变应力随着变形温度的升高而降低,随着应变速率的增大而升高。当应变速率在0.01¹.00/s之间时,材料呈现出动态回复特征。复合材料在热变形过程中的应变速率和流变应力关系符合双曲正弦函数关系。     

晶须增强铝基复合材料的热压缩变形行为研究

研究了2vol%Mg2B2O5w/6061铝合金复合材料在热变形过程中,不同变形温度、应变速率下流变应力的变化,并通过计算机拟合建立了热压缩变形本构方程。结果表明,压缩变形过程中复合材料的流变应力随着变形温度的升高而降低,随着应变速率的增大而升高。当应变速率在0.01~1.00/s之间时,材料呈现出动态回复特征。复合材料在热变形过程中的应变速率和流变应力关系符合双曲正弦函数关系。     

Ag-SnO_2复合材料的热压缩变形行为

采用Gleeble?1500热模拟实验机对Ag-SnO2(10%,质量分数)复合材料进行高温压缩变形实验,分析该材料在变形温度为750~900℃、应变速率为0.01~1 s?1条件下的流变应力变化规律;采用透射电镜(TEM)观察Ag-SnO2(10%)复合材料热压缩变形后的显微组织。采用双曲正弦确定了该材料的变形激活能,建立了以Zener-Hollomon参数描述的高温塑性变形本构模型,并验证了本构模型的准确性。结果表明:变形温度和应变速率均对流变应力有显著影响,流变应力随变形温度升高而减小,随应变速率的增加而增大。动态再结晶和孪晶共同作用是Ag-SnO2复合材料热压缩变形的主要变形机制,随应变速率增加,孪晶数量增多,并形成了二次孪晶。     

纳米颗粒增强镁基复合材料触变塑性成形的本构模型

本文通过分析纳米颗粒增强镁基复合材料触变塑性成形中各种因素（应力 、应变 、应变速率 、温度T、液相分数fL、纳米增强颗粒体积分数fp）之间的关系,以及考虑由纳米颗粒引起Orowan增强机制的影响,提出了一种新的复合材料触变塑性成形本构模型。该本构模型中各参数采用多元非线性回归法而获得。触变塑性成形实验数据与计算结果吻合,表明推导的本构关系可用于纳米颗粒增强镁基复合材料触变塑性成形的数值模拟,并可用来指导该复合材料的触变塑性成形工程实践。     

STUDY ON THE CORROSION AND MECHANICAL PROPERTIES OF FJ316 STAINLESS STEEL-GLASS COMPOSITE

1.IntroductionTheeconomicproductionofcorrosionresistantmaterialsisofgrowingimportance.Recently)powdermetallurgyhasreceivedconsiderableattentionduetoitsmanyadvantagesoverthefusionmetallurgy.Ithasbeenfoundthat[1],thecorrosionresistanceofsinteredstainlesssteelsdependsontheprocessingofthematerials,onitsporosityandontheenvironmenttowhichitisexposed.Malhotraetal.[2]studiedtheeffectofsinteringparametersonporemorphologyandcorrosionresistanceof316Lstainlesssteel.Theyreportedfineporesalldbettercorrosio…     

FeMoSiB纳米晶合金薄带的脆性断裂

研究了FeMoSiB纳米晶合金薄带的脆性断裂行为.利用激光打孔形成预裂纹,并结合断裂表面的微观形貌观察,从能量的观点解释了裂纹扩展过程中的分叉现象,对材料r断裂韧性进行了定性和定量分析,指出常数σc(πas)1/2并不是断裂韧性Kc.     

CONSTRUCTION OF QUANTUM FIELD THEORY OF DISLOCATIONS BASED ON THE NON-RIEMANNIAN PLASTICITY

1.IntroductionTherehavebeenmanydiscussionson"straingradienteffect"inrecentyearstointroducealengthscaleinthetheoryofplasticity[1--4].Particularlythefirst--ordergradientofdistortionhasaclearphysicalmeaning,knownas"geometricallynecessarydislocatio.s[1],5namedbyAshby,andFleck-H.tchi.son[2]advocatethestraingradientplasticitybasedonit.Theyexplainscaleeffectsobservedinexperimentsbasedonthetheory,andactuallydeterminethecorrespondingcharacteristicmateriallengths.Aifantis,etal.[3],ontheotherhand,havei…     

EFFECT OF COPPER ON THE HOT PLASTICITY OF 304HC STAINLESS STEEL

The plasticity map of 304HC stainless steel was determined by using tensile and compressive test. The effect of Cu on the hot plasticity of 304HC stainless steel was analyzed. The microstructure, inclusion and fracture surface were studied by using the method of optical microscopy, SEM, EDS and EPMA. The results showed that Cu has effect on the hot plasticity and the hot plasticity of 304HC stainless steel decrease with the increase of Cu content. The deformation temperature also has much effect on the hot plasticity, the suitable deformation temperature are 1100-1200℃. The reason is that the brittle compounds were precipitated from austenite during cooling. These brittle compounds are Cu2S, Cu2O and PbCI etc.     

STUDY ON THE TENSILE FATIGUE DAMAGE OF QUASI—ISOTROPIC COMPOSITE LAMINATES

Quasi-isotropic. laminates have isotropic elastic properties in all in-plane directions. Therefore, this kind of laminate is widely used for structural elements. The simplest stacking sequence of quasi-isotropic laminates is [0/-60/60]s. When the direction of applied axial load to [0/-60/60]s laminate is inclined at a 30-degree angle, we have the other quasi-isotropic laminate [30/-30/90]s under axial load. The failure mechanisms of these two laminates are, however, entirely different from each other because these two laminates have different distribution of the interlaminar stresses. It was confirmed by tensile fatigue tests that the [0/-60/60]s laminate does not show any visible fatigue damage, but the [30/-30/90]s laminate develops edge-delamination during cyclic loading. The analytical results were in good agreement with the experimental results.     

基于全量理论的金属体积成形多步数值模拟

运用一种基于全量理论的多步有限元方法计算分析了金属体积成形过程.该方法针对刚塑性不可压缩材料,在静力平衡条件下以约束变分原理通过最小化近似塑性势能进行有限元求解.多步模拟在各中间构形的虚拟滑动约束下沿变形路径进行分步迭代计算,考虑了接触和变形历史,能够快速模拟较复杂的体积成形问题.运用该方法对几个典型金属体积成形过程进行了正向一步和多步数值模拟,将计算结果与增量有限元法计算结果进行了比较.结果表明:在计算金属体积成形过程中,基于全量理论的多步有限元模拟能够在大大缩短计算时间的同时获得与增量法计算结果相比偏差小于10%的计算结果.     

填料形状对Fe@Ag核壳复合粒子的电磁特性的影响

运用液相化学还原Ag技术,制备了球形和片形2种Fe@Ag核壳复合粒子.表征了这2种屏蔽填料的物相、表面形貌和化学组成,研究了其静磁性能,分析了填料的形状对复合材料的复磁导率、电导率和屏蔽效能等电磁特性的影响.结果表明:2种复合粒子均为核壳结构完整的Fe@Ag核壳复合粒子,其Ag壳层均匀且致密;球形和片形Fe@Ag核壳复合粒子均具有良好的软磁性能;与形状各向同性的屏蔽填料相比,以片形Fe@Ag核壳复合粒子为填料的电磁屏蔽复合材料的复磁导率更高,体积电阻率更低,该复合材料在电磁波频率范围为30—1500 MHz内的屏蔽效能(SE)为-51—-55 dB,优于以球形Fe@Ag核壳复合粒子为填料的电磁屏蔽复合材料.并且从理论上分析了片形Fe@Ag核壳复合粒子的电磁屏蔽复合材料对电磁波的吸收损耗更强和屏蔽效能更高的物理本质.     

挤压加工对SiCp／Al复合材料组织和性能的影响

开展了挤压加工对 Si Cp/ Al复合材料显微组织和力学性能的实验研究。结果表明 :挤压加工有助于提高 Si C颗粒分布的均匀性 ,挤压棒料中的 Si C颗粒在挤压方向上定向、有序地排列 ,呈现出带状组织的特征 ;挤压加工还可以消除 Si Cp/ Al复合材料毛坯中的显微疏松缺陷 ,改善铝合金基体对 Si C颗粒损伤的容限性能 ,从而大幅度地提高复合材料的强度和塑性     

应力应变对马氏体相变动力学及相变塑性影响的研究

针对应力应变对马氏体相应动力学及相变塑性的影响进行了研究。得到了应力作用下相变动力学和相变塑性的计算模型，而且发现相变前预应变限制了相变塑性的数量和相变反应的速度，使之不能用弹性状态下得到的模型进行简单的外推，并利用应力应变诱导相变，母亲上强化等理论进行了解释。     

EFFECTS OF HEAT TREATMENT ON THE THERMAL EXPANSION BEHAVIOR OF SiC WHISKER REINFORCED ALUMINUM COMPOSITE

1. IntroductionHigh specific stiffness and strength, good fatigue properties and tribological propertiesmake SiC whisker reinforcement aluminum composite as attractive class of candidates formany applications such as aerospace and electronic industries[1--2]. As structural componellts with temperature variable the materials used must have good performance includingnot only high mechalilcal properties, but also lower and stable coefficients of thermal expansion. Therefore, it is very important…