涂层／基体型复合材料微观力学行为的研究

利用纳米力学显微探针，详细地分析了碳化钨／金属基复合材料界面微区的微观力学行为。结果表明，在强度、硬度和弹性方面，超音速火焰喷涂层优于爆炸喷涂层；在塑性、微区吸收功方面，爆炸喷层则优于超音速火焰喷涂层。     

金属层状复合材料的超塑变形行为

通过热压合和轧制的方法研制了金属多层复合材料,对复合材料的超塑性变形行为进行了研究,发现在一定的变形条件下,高塑性材料对低塑性材料存在”牵动效应”。并对复合材料和各组元的流变应力、应变速率 敏感性指数ｍ进行了理论推导和实验研究。     

Al2O3sf·SiCp/Al复合材料的压缩变形力学行为及机制

对Al2O3sf·SiCp/Al复合材料进行高温及半固态区间压缩变形,观察其微观组织和组成,研究了在高温及半固态温度下的压缩变形力学行为和变形机制.Al2O3sf·SiCp/Al复合材料的流动应力随着压缩温度的提高而下降,随着增强体的体积分数、基体材料强度和应变速率的提高而上升.高温压缩使材料屈服后,由于动态回复抵消了材料的加工硬化,其流动应力值基本上保持不变.在半固态温度区间压缩而液相体积分数较低时,其流动应力的变化规律与高温压缩时相似;液相体积分数较高时,流动应力在材料屈服以后,液相的流出使流动应力下降;液相被挤出到侧表面后,流动应力呈上升趋势.复合材料在半固态区间压缩时具有应变速率敏感性.     

复合材料界面微观力学表征方法及界面细观力学模型研究进展EI北大核心CSCD

复合材料界面的应力传递对材料的性能有着重要的影响,对于界面相的组成、结构、使用温度及强度的研究极为重要。文中对单丝复合材料界面微观测试方法进行了归纳总结,重点介绍了微观测试方法在高温下、动态载荷加载过程中、串珠纤维表征、原位检测可视化等界面表征方面的研究现状,并介绍了细观力学模型在界面失效、界面增强机理等方面的研究进展。最后分析了目前研究中界面理论的缺失,并就未来的研究方向进行了合理性建议。     

热成形金属复合材料的微观结构及力学行为研究

对汽车车门防掩梁热成形(成形与淬火同时进行)过程进行了研究,发现由于成形过程中钢材表面发生氧化脱碳,得到的防撞梁零部件表面软而内部硬,材料性质在厚度方向上呈连续梯度分布,即表面硬度、强度低而内部的硬度、强度高,这样形成了新型连续梯度分布的多层金属复合材料.对汽车车门防撞梁这种新型金属复合材料的微观结构、硬度、强度及塑性...     

金属层状复合材料的研究状况与展望

回顾了金属层状复合材料在工艺、机制方面的研究现状,分析了存在的问题,并对今后的研究进行了展望。     

异种金属层状复合材料金相试样的制备技术

通过对金属层状复合材料金相试样制备经验的总结,介绍了异种金属层状复合材料界面金相试样制备过程中磨、抛光和侵蚀等关键操作,提出了在金相试样制备过程中应注意的事项和技术要点.实践表明,提出的制备技术具有技术上的合理性和可操作性,可得到较满意的样品.     

Al/Al2O3复合材料的伪半固态压缩变形力学行为

对37%Al/Al2O3复合材料坯料进行高温压缩,研究其伪半固态压缩变形力学行为.结果表明,该材料在伪半固态温度下的高温压缩过程中,真实应力-真实应变曲线存在四个变化阶段:急剧上升-下降-平稳-缓慢上升,且稳态流动应力及峰值应力随着温度的提高和应变速率的降低显著下降,说明该材料具有应变速率和变形温度敏感性.随着变形量的增加,微观组织中的孔洞逐渐增多.     

Cu-Be/Cu-Zn层状金属基复合材料的冷轧变形行为及界面过渡层演变

高铍含量的铍铜(Cu-Be)合金时效后抗拉强度可达1400 MPa以上,伸长率却不到5％,呈现显著的强度-塑性倒置关系,严重影响了合金服役的安全可靠性.高强Cu-Be合金塑性变形时产生的局部应变集中现象是导致其低塑性的根本原因,将层状非均质构型设计的思想运用于Cu-Be合金,构建Cu-Be/Cu-Zn层状金属基复合材料,可以有效减少该现象的产生,有望获得高强塑性的层状金属基复合材料.运用塑性变形法制备层状金属基复合材料简单易行,受到广泛关注.前人对层状金属基复合材料轧制变形规律的研究主要集中在复合材料金属组元方面,对界面过渡层变形规律研究较少.本工作利用真空热压复合及后续冷轧变形的方式制备了Cu-Be/Cu-Zn层状金属基复合材料,利用光学显微镜(OM)、场发射扫描电镜(FE-SEM)结合能谱仪(EDS)、显微维氏硬度计对Cu-Be/Cu-Zn层状金属基复合材料冷轧变形行为及界面过渡层的演变进行了研究.研究结果表明,Cu-Be/Cu-Zn层状金属基复合材料冷轧前金属层间界面基本呈平直状,界面结合良好且无裂纹、孔洞等缺陷.当冷轧压下率不超过50％时,Cu-Be/Cu-Zn层状金属基复合材料发生不均匀的宏观变形,Cu-Zn层在板材厚度方向的变形量明显大于Cu-Be层和界面过渡层,当冷轧压下率为35％时,界面过渡层的厚度仅减小8.3％,不均匀的塑性变形导致Cu-Be/Cu-Zn界面由平直状态变为波浪状态;当冷轧压下率超过65％时,层状金属基复合材料内部发生均匀、协调的变形,各层厚度基本按照总冷轧压下率变化.不同冷轧压下率下,显微硬度最高的均为过渡层,其次是Cu-Be层,而Cu-Zn层的显微硬度最低.这是因为在层状金属基复合材料冷轧变形过程中,界面过渡层主要起到协调变形的作用,处于显著剪切应力状态,会产生额外的背应力强化.本工作探讨了界面过渡层在Cu-Be/Cu-Zn层状金属基复合材料冷轧过程中的宏观变形以及强化机理,有助于进一步阐明层状金属基复合材料塑性加工变形规律并合理制定其塑性加工工艺.     

层状金属复合材料加工技术研究现状

概述了层状金属复合材料的爆炸焊接复合法、轧制复合法和爆炸-轧制复合法3种加工技术。介绍了爆炸焊接复合的机理研究及布药、起爆方式、炸药配制、参数选择等工艺技术研究;论述了轧制复合法的热轧复合、等辊径等辊速冷轧复合、等辊径等辊速冷轧复合的技术现状;探讨了爆炸-轧制复合技术的关键是爆炸焊接参数的选择、金属层之间均匀的牵引力、轧制工艺参数确定等。指出了层状金属复合材料加工技术的发展方向是:使材料结构复杂化,提高损伤容限,实现复合材料的韧化;功能一体化,结构材料和功能材料的相互渗透、综合集成;高性能化,进一步提高比强度、比模量;智能化,材料、结构和电子相互融合;低成本化,从过去主要关心性能与质量转到降低成本,强调低成本生产技术。     

复合材料中启裂的微观力学分析与实验观察

建立了一个非连续体增强金属基复合材料微观单元的力学分析模型，并以此分析计算了复合材料中不同位置处的受力和断裂临界条件，对１５ｖ％ＳｉＣｐ／２０２４Ａ１，３．６ｖＣＦｓ／２０２４Ａｌ和４－５ｖ％ＣＦ－ｓ／６０６１Ａｌ的实验观察表明，该模型完全适全于金属基复合材料微区力分析，查判断裂纹萌生位置及临界条件。     

层状金属复合材料金相试样的侵蚀方法

针对层状金属复合材料金相试样侵蚀难度大的问题,介绍了复合材料金相试样的侵蚀方法,特别是对结合面不规则的金属复合材料,提出了利用毛细现象制备金相试样的方法.利用提出的方法成功制备出了爆炸焊接复合板TA1/16MnR的金相试样.     

拉伸速率对炭纤维/尼龙6微复合材料微观力学行为的影响

采用微球脱粘实验法研究了炭纤维/尼龙6微复合材料的界面微观力学性能,考察了不同的拉伸速率对界面微观力学行为的影响.结果显示:在拉伸速率为3.5,4,4.5mm/min,纤维在树脂基体中的包埋长度le＜140μm时,树脂微球从纤维上脱粘时的力值Fmax与包埋长度le保持着良好的线性关系;当拉伸速率为5mm/min,包埋长度le＞70μm时,纤维就断裂了,试样失效.     

铜系层状材料强韧化机理研究进展

近年来，中科院金属研究所沈阳材料科学国家（联合）实验室材料疲劳与断裂研究部张广平研究员及其研究组设计了两种具有不同尺度组元层和界面结构搭配的铜系层状材料，系统地研究了两种层状金属材料在压头载荷作用下的强化机制、稳定塑性变形能力及其尺度与界面效应，并探究了层状金属材料作为脆性材料表面涂层，提高材料抗韧性的潜在能力。     

纤维增强Ti/Al3Ti金属-金属间化合物层状复合材料研究进展

连续纤维增强的金属-金属间化合物层状复合材料兼具高强度、高模量和良好的韧性等优异性能, 逐渐成为国内外学者的研究重点.这种复合材料包含庞杂的体系、复杂的结构和性能表现, 因此有必要对其制备技术、结构特征和综合性能开展深入的研究.以纤维增强Ti/Al3 Ti层状复合材料为对象, 系统地综述了其研究现状.首先介绍了Ti/A...