(W+CeO_2)_p/2024Al复合材料锻造性能研究

采用粉末热压工艺制成的(W+CeO2)p/2024Al复合材料作为坯料,对这种复合材料进行锻造性能研究。详细描述55%和78%锻造变形量的复合材料的显微组织形貌,研究不同锻造变形量时复合材料的力学性能和断裂机制。研究分析表明,经过锻造复合材料内部组织致密、颗粒分布比较均匀,具有较高的力学性能。锻造变形量不同,复合材料内部的组织结构不同,导致材料的力学性能相差很大,材料的断裂方式也不同。变形量55%的复合材料显示出明显的韧性断裂,当变形量达到78%时呈脆性断裂。     

大变形对钨合金材料扫描断口及力学性能的影响

研究了高强度钨合金材料大变形量锻造后的扫描断口,并结合力学性能变化规律分析了大变形对材料组织和性能的影响。结果表明随着变形量增大断口上钨颗粒尺寸减小并呈多边化趋势,断裂方式则呈现钨颗粒解理断裂逐渐增多的特点,这些变化有利于钨合金材料的强化     

钛合金TC4锻造工艺研究

以某运载火箭某零部件锻件产品为例,分析了钛合金TC4在锻造生产时高低倍组织不合格的原因,通过调控锻造的始锻温度、变形量,研究锻造工艺参数对TC4锻件组织的影响规律,研究结果表明低温大变形即始锻温度950℃、锻造变形量不小于70％可改善高低倍组织并提高力学性能,使钛合金的的组织和性能明显提高,进而满足验收要求,提升锻件产品合格率.     

Mo-CCN-ZrO2复合材料显微组织及性能研究

以难熔金属钼为基体,添加相应比例的3Y-ZrO₂(Y₂O₃稳定ZrO₂)粉体和球形CrCoNi(CCN)中熵合金粉体、C粉,通过固固混合、粉末冶金法制备典型的耐烧蚀钼基复合材料Mo-0.65%CCN-2.0%ZrO₂。系统研究Mo-0.65%CCN-2.0%ZrO₂钼基复合材料显微组织、不同加工变形条件下力学性能及抗氧化能力。结果表明:随变形量增大,晶粒得到细化,第二相粒子分布均匀,材料抗拉强度、伸长率、抗弯强度、断裂韧性等力学性能显著提高;在变形量达65%时,抗拉强度达812 MPa,屈服强度为696 MPa,伸长率为26.2%,抗弯强度为1707 MPa,断裂韧性为32.3 MPa·m1/2;材料断裂类型表现为典型韧性断裂特征,材料的抗氧化能力显著改善。     

变形强化钨合金性能的各向异性

采用粉末冶金法制备钨合金棒材,通过锻造变形的方法进一步提高钨合金棒材的力学性能,并采用混合率模型计算不同状态钨合金的强度。与实验结果比较发现,应力传递模型可以很好地反应随着变形量增加钨合金强度增加的变化趋势。通过对变形强化钨合金轴向和径向力学性能、断口特征、金相组织的比较以及钨合金在承载过程中的定量力学分析指出,随着钨合金变形量的增加,大面积的基体相韧窝断裂被基体撕裂棱状断裂和钨颗粒的穿晶解理断裂所取代,这也是导致合金强度提高的原因。     

钨合金轧制变形强化的组织与性能研究

选用95WNiFe高密度合金,进行了系列轧制试验,对不同轧制变形量的材料进行金相分析,分析材料内部轧制变形机理,同时对不同变形量的材料分别从纵向、横向取样进行力学性能测试,考察轧制变形量对材料力学性能的影响。结果表明:钨合金经过轧制变形后内部钨颗粒呈纤维状,粘结相均匀分布在钨颗粒之间;随着轧制变形量的增大,钨合金抗拉强度明显增高,延伸率降低,当变形量达到89.9%时,抗拉强度达到1 385 MPa,延伸率降到3%。     

锻造变形量对钨合金材料性能的影响

研究了不同锻造变形量对钨合金组织和性能的影响，试验结果表明，材料强度随变形量增大而提高，组织的纤维状程度也随变形量增大而加大，并对变形强化机制进行了初步探讨。     

大变形锻造钨合金冲击韧性和断口组织特征研究

采用锻造大变形工艺制备出各种变形量的93W合金,开展不同锻造变形量对冲击韧性的影响规律研究,并对冲击断口进行SEM微观形貌观察与分析。研究结果表明,锻造大变形工艺使钨合金强度大幅度提高的同时,其冲击功有所降低;随着锻造变形量的增大,钨合金冲击断口的形貌特征由沿晶断裂为主逐渐转变为解理断裂,相应地锻态钨合金的冲击功呈下降趋势。     

锻造变形量对钨金属材料性能的影响

研究了不同锻造变形量对钨合金组织和性能的影响，试验结果表明，材料强度随变形量增大而提高，组织的纤维状程度也随变形量增大而加大，并对变形强化机制进行了初步探讨。     

压缩变形对钨渗铜合金微观组织及性能的影响

通过静态压缩试验,研究了80钨渗铜合金在不同变形量条件下的微观组织及力学性能。试验得到了微观组织、力学性能随压缩变形量的变化规律。随着变形量的增加,组织形貌发生显著变化,钨颗粒沿轴向被拉长,铜粘结相也被拉成长条状。随着变形量的增加,80W-Cu的硬度不断增大。对合金进行室温拉伸试验,断口的观察发现80钨渗铜合金在室温下的断裂是钨颗粒的解理断裂,W-Cu界面的分离,铜粘结相的撕裂3种断裂模式共同作用的结果,但钨颗粒解理断裂是其主要的断裂方式。     

钨合金材料锻造变形强化的组织与性能及其再结晶行为

对不同锻造变形量的钨合金材料组织、性能及其再结晶行为进行了研究。结果表明,变形量的增加导致了钨合金组织的“纤维化”和强度的提高,变形钨合金在低于液相烧结温度以下热处理时,其再结晶过程缓慢,再结晶晶粒所占比例较小且比较细小。在液相烧结温度以上热处理将会迅速完成其再结晶—球化—晶粒长大的过程,此过程将导致变形强化效果丧失,力学性能下降。     

大变形锻造钨合金显微组织特征研究

研究了锻造大变形９３Ｗ合金的显微组织结构及力学性能。结果表明，钨合金材料经大变形后，其显微组织呈明显的纤维状组织结构，在具有高强度的同时，还保持着较高的延性。变形量为７２．６％（ＲＩＡ）的９３Ｗ合金，抗拉强度可达１４３０ＭＰａ，延伸率达１４％。并对具有这种特性的原因进行了初步探讨     

挤压AZ31镁合金冷锻变形的组织演化

对挤压态AZ31镁合金进行不同方向的室温冷锻变形,变形量分别为3%、6%、9%、15%和18%。研究变形量对冷锻变形组织中孪晶的形态与分布的影响规律。结果表明:在冷锻变形初期,平行挤压方向的试样,大部分晶粒内部出现大量的{101ˉ2}孪晶;垂直挤压方向的试样,内部少量粗大晶粒内出现{101ˉ2}拉伸孪晶;随着变形量的增加,平行挤压方向试样内部{101ˉ2}孪晶减少,狭长的压缩孪晶增加,垂直挤压方向试样内部压缩孪晶增加。此外,当变形量增加至18%时,两种类型试样的锻造裂纹均主要起源于长条晶界和压缩孪晶界处。     

锻造对WC/钢烧结复合材料冲击韧性的影响

比较了三种WC/钢烧结复合材料在相同的热处理条件下 ,经锻造与未锻造两种不同状态的冲击韧性值 ;研究了锻造对这类脆性材料冲击韧性的影响。结果表明 ,锻造使材料的冲击韧性大幅度提高。原因是锻造使材料组织中大块硬质相“碎化” ,WC粒子的形态、分布状况和钢基体的密度、显微组织结构发生变化的结果。     

锤锻及时效对Mg-8.3Gd-2.6Y-0.4Zr合金组织和力学性能的影响

用OM、EBSD、TEM、拉伸测试等手段，研究15%变形量的单向锤锻及265℃时效对Mg-8.3Gd-2.6Y-0.4Zr（质量分数）合金显微组织和力学性能的影响，结果表明：经510℃锻造，合金中变形与再结晶晶粒数量各占一半且尺寸接近。经440℃锻造，合金以变形大晶粒为主，晶内位错相互缠结。经390℃锻造，合金只存在变形大晶粒，其内部产生孪晶和呈近似平行分布的位错。锤锻态样品力学性能接近。经265℃/6 h时效，再结晶晶粒及富含缠结位错的晶粒内部形成均匀对称分布的β’相，合金强度提升约45～49 MPa，但伸长率降低。含平行分布位错的晶粒内部形成相同取向的β’相和无沉淀析出带（PFZs），相同取向的β’相可提升合金强度约30～36 MPa,PFZs促进应力释放，提升了合金伸长率。     

锻造W_p/2024Al复合材料的轧制研究

对锻造后的Wp/2024Al复合材料坯料进行轧制研究。研究Wp/2024Al复合材料的密度、硬度和显微组织随轧制变形量的变化,分析轧制后的复合材料物相。研究表明,在轧制过程中锻造Wp/2024Al复合材料存在一个致密,变疏松,再致密最后趋于稳定的变化过程。而且,在热压过程中没有新相生成。在轧制初期,明显改善了热压和锻造过程中W颗粒分散不均匀的现象。轧制中期,随着W颗粒在铝合金基体中的流动受阻,发生W颗粒团聚现象。轧制后期,主要发生W颗粒的破碎。     

钨骨架/Zr基非晶复合材料准静态断裂特征研究

研究了用渗流铸造法制备的钨骨架/Zr基非晶复合材料在1.4×10-2s-1应变率条件下的力学性能与变形断裂特征。试验发现钨骨架/Zr基非晶复合材料在准静态压缩条件下具有很高的压缩强度(3300～3500MPa)和良好的塑性变形能力(50%～60%)。利用SEM研究压缩后试样的微观组织形貌,发现钨骨架与非晶相的相互嵌套改变了非晶和钨骨架二者各自的变形机理与断裂模式。非晶相阻碍了钨骨架中裂纹的扩展,钨骨架抑制了非晶相中大面积流变的发生。复合材料的断裂表现为一种混合断裂模式,其中非晶相的断裂为局部软化后的撕裂。     

W骨架/Zr基非晶合金复合材料动态力学特性研究

利用分离式Hopkinson压杆装置(SHPB)和SEM、XRD等测试方法研究了W骨架/Zr基非晶合金复合材料的动态力学性能及断裂模式。结果表明,复合材料具有较高的动态压缩强度,在采用0.8MPa打击压力时动态压缩强度接近1900MPa。复合材料的断裂包括沿W/W界面、W/非晶界面开裂以及W颗粒解理几种断裂模式,W骨架的特性和材料的交叉网络结构提升了整体塑性。     

多向锻造及时效对Mg-Gd-Y-Zr组织和力学性能的影响

利用光学显微观察(OM)、透射电子显微分析(TEM)、维氏硬度及力学性能测试等手段,研究多向锻造及时效对Mg-Gd-Y-Zr合金组织及力学性能的影响。结果表明:在1~6道次锻造变形中,随着变形道次的增加,晶粒不断细化;在6道次变形(∑ε=4.2)后样品获得最细的晶粒组织,其平均晶粒尺寸约为7.5μm;对6道次变形样品进行200℃×42 h的峰值时效处理,在晶粒内部分解出细小致密的β′相;样品经锻造后,综合力学性能较均匀化态有显著提高,且随变形道次的增加而不断增加;时效处理使材料的强度获得进一步提升,而伸长率则有所下降;其中,6道次变形样品的变形态、时效态的屈服强度、抗拉强度、伸长率分别为213、312 MPa,10.9%,327、435 MPa,3.0%。变形态样品综合力学性能的逐步提高主要归功于晶粒的不断细化,而时效态样品强度的提升以及伸长率的下降则与β′相的产生密切相关。     

SiC晶须改性紫外光敏树脂的研究

采用紫外光固化快速成型工艺制备了SiC晶须/树脂基复合材料,并研究其微观结构和力学性能。微观结构观察表明:SiC晶须的引入使得材料的断裂发生从脆性断裂到韧性断裂的转变。实验结果表明:使用酸化的丙酮偶联剂溶液对晶须进行表面处理有利于复合材料性能的提高;SiC晶须的加入可明显提高材料的力学性能,但同时会使固化速度变慢。