标准冲击试样在仪器化摆锤冲击试验机检定中的应用

通过分析仪器化摆锤冲击试验方法的测试结果,研究标准冲击试样在仪器化摆锤冲击试验机(以下简称试验机)间接检定中的适用性。对比冲击过程的特征曲线和标准试样的吸收能量,结果表明利用夏比V型缺口标准冲击试样对仪器化摆锤冲击试验机进行间接检定,更加科学合理。     

摆锤刀刃半径对夏比V型冲击吸收能量的影响

为研究不同尺寸摆锤刀刃锤头对冲击试验结果的影响,采用刀刃圆角半径分别为2mm和8mm的锤头对多种材料进行夏比V型冲击试验,并从吸收能量、断口形貌等方面分析V型缺口试样在2mm摆锤刀刃下的冲击吸收能量K_(V2)与8mm摆锤刀刃下的冲击吸收能量K_(V8)的变化规律,研究摆锤刀刃尺寸对夏比V型冲击吸收能量的影响。结果表明:在韧脆转变温度曲线上平台区和转变区(塑性断口)范围内,K_(V8)大于K_(V2);在转变区(脆性断口)范围内,K_(V2)大于K_(V8);在下平台区,KV8与K_(V2)几乎相等。     

影响非连续增强 Al 基复合材料塑性的因素

用粉末冶金真空热压工艺制备了碳化硅晶须(SiC_w)及碳化硅颗粒(SiC_p)增强 Al 合金加纯 Al 复合基体新型复合材料。研究了加工工艺、增强相的数量、尺寸、类型及基体成分对复合材料塑性的影响。15v .-%SiCp 增强2024A+Al复合材料的延伸率达到9.0%。     

标准冲击试样在摆锤冲击试验检定中的应用

通过比较夏比V型缺口标准冲击试样和弧形标准冲击试样在不同工况下的检定结果,研究不同类型的标准冲击试样在摆锤冲击试验机间接检定过程中的适用性。对比分析摆锤冲击试验机的整机刚性、地基情况以及仪器化冲击试验机实验曲线的特征参数,结果表明使用夏比V型缺口标准冲击试样进行间接检定更加科学合理。     

激光选区熔化颗粒增强钛基复合材料的抗压性能EI北大核心CSCD

采用激光选区熔化(selective laser melting,SLM)制备LaB_(6)颗粒增强钛基复合材料,研究不同激光能量密度下试样的致密化行为、显微组织、物相及其在准静态和动态冲击条件下的力学性能。结果表明:LaB_(6)颗粒的加入在一定程度上改变了材料的致密化行为,过高或者过低的激光能量密度均会降低试样的致密度。而增强颗粒的加入细化了基体材料的晶粒,钛合金的初始β晶粒及针状α晶粒的晶界有一定程度的弱化,从而导致复合材料的屈服强度和极限强度增加,但延展性降低,同时复合材料表现出明显的应变率强化效应。与SLM成型Ti-6Al-4V合金相比,复合材料在塑性段的应变硬化效应和失稳阶段的脆性断裂特征更显著,为激光增材制造高性能颗粒增强钛基复合材料的动态抗压性能优化提供理论基础。     

冲击试样缺口投影仪标准比对样板缺口半径的校准方法及测量不确定度分析

针对金属材料冲击试验缺口加工中冲击试样缺口投影仪的计量现状,介绍了冲击试样缺口投影仪的结构和标准比对样板V形、U形缺口圆弧半径的技术要求,并提出了冲击试样缺口投影仪标准比对样板详细的测量标准设备和校准方法并做测量不确定度分析,实现了冲击试样缺口投影仪标准比对样板缺口半径的量值溯源和计量校准的要求。     

SiC_p/8%TiB_2混杂增强铝基复合材料高温流变应力行为研究

采用Gleeble-3500热模拟试验机对SiC_p/8%TiB_2铝基复合材料在温度为350, 400, 450, 500℃,应变速率为0.001, 0.01, 0.1, 1 ~(s-1)条件下进行热压缩试验,探究其高温流变应力行为;建立SiC_p/8%TiB_2铝基复合材料应变速率和流动应力的本构方程,采用正弦双曲Arrhenius方程解释流动应力行为。建立基于动态材料模型(DMM)的热加工图来解释SiC_p/8%TiB_2铝基复合材料的热加工性,利用扫描电镜进行微观组织分析,以验证热加工图的可靠性。研究结果表明:SiC_p/8%TiB_2铝基复合材料的变形活化能为263.967kJ/mol,最佳变形温度为490～500℃,应变速率为0.001～0.030s~(-1),此时功率耗散系数达到峰值为23%。     

高体积分数SiCp/A356复合材料的显微组织和电导率

铝基复合材料在电子封装领域存在着潜在的应用前景。为获得高体积分数的铝基复合材料,利用压力浸渗法制备了高体积分数SiC颗粒增强A356复合材料(SiC_p/A356),通过金相显微镜、XRD、SEM和EDS等分析手段对其物相、显微结构和电导率进行了表征。结果表明:用该方法制备的SiC_p/A356复合材料组织致密,颗粒分布均匀,界面结合性能较好;SiC增强颗粒与A356基体界面反应控制良好,仅有少量Al4C3脆性相生成。SiC粉体经颗粒表面氧化处理在其表面生成一层SiO_2薄膜,虽抑制了界面反应的发生,但也使复合材料的收缩减小,电阻率增大,导电性能变差。     

摆锤刀刃半径对冲击试验结果的影响

在各最新版本的冲击试验标准中,R_2和R_8两种规格的冲击摆锤刀刃都被认可采用,但两者产生的数据差异一直存在很大的争议。以3个标样供货机构的多种标准试样为试验对象,研究了两种摆锤刀刃半径对冲击试验结果的影响。结果表明:对于V型缺口低能量试样,R_2和R_8两种刀刃产生的差别并不会高于标准试样本身均匀度的影响,试验结果与试样本身的性能特征有关;对于弧形试样,采用R_8刀刃测得的冲击吸收能量高于采用R_2刀刃测得的,且试样韧性越好两者之间差别越大。     

SiCp颗粒增强铝基复合材料塑性变形中过程的强化机制与断裂机制研究

综述了SiCp颗粒增强铝基复合材料的强化机制与断裂机制.分析了影响SiCp颗粒增强铝基复合材料强化、断裂的因素及其低塑性的原因,在此基础上提出改善其塑性的几点设想.     

离子束截面抛光-电子探针仪分析在SiC_p/Al复合材料相结构研究中的应用

SiC颗粒增强铝基复合材料(SiC_p/Al),由于其结构复杂且各组成单元之间的物理、化学性质存在明显的差异,因而在试样制备、微观结构表征等工作中存在一定困难。利用离子束截面抛光(CP)制样技术结合电子探针X射线分析仪(EPMA)分析,提出了一种适宜解析这种复合材料微观相结构的方法。试验结果证实:该方法效果明显,结果直观、可靠;并可推广到类似材料的微观结构精细解析研究中。     

Stellite12钴基合金热循环冲击前后拉伸断裂机理研究

对不同缺口的Stellite12钴基合金试样(700℃/20℃进行不同次数的热循环冲击和未冲击)进行原位拉伸,并结合试验数据的分析以及断口形貌的扫描电镜观察,分析了Stellite12钴基合金热循环冲击前后的拉伸断裂过程和断裂机理。结果发现:热循环冲击后不同半径试样的断裂过程略有不同,热循环冲击后的小圆弧缺口试样在缺口根部产生表面微裂纹,试样边缘及微裂纹两侧产生氧化微孔;原位拉伸时,该试样热冲击过程产生的裂纹先向试样厚度方向扩展,待厚度方向贯通,然后裂纹尖端的基体发生变形、黑相(白相)穿晶开裂、少量沿氧化微孔裂开,试样瞬间发生断裂;而经历热循环冲击后的大圆弧试样表面并未产生明显的裂纹,拉伸加载过程经历大圆弧根部基体变形、黑白相内开裂、边缘氧化微孔张开,试样突然断裂;对于未冲击试样,在加载过程中,试样的断裂过程经历基体变形、黑白相内部开裂,能量聚集到一定程度试样突然断裂。对于未热冲击的三种不同试样其断裂过程基本类似,仅仅是由于小圆弧半径的试样应力集中程度更大,从而使得其断裂应力低于平板以及大圆弧试样。     

SiC颗粒增强铝基复合材料冲击拉伸力学性能的试验研究

对ＳｉＣ颗粒增强铝基复合材料在应变速率为１５０～１０００ｓ＾－１范围内的冲击拉伸力学性能进行了试验研究，得到了材料从弹塑变形直至断裂的完整的应力应变曲线，结果表明ＳｉＣ颗粒增强铝基复合材料是一种应变率敏感材料，随着应变速率的提高，材料的屈服应力，破坏应力以及破坏应变均为相应提高，断口分析表明，ＳｉＣｐ／Ａｌ的破坏形式的比较复杂，是一种颗粒的脆性破坏与铝合金基体的韧性破坏共存，强界面与弱界面共存的混     

旋转速度对搅拌摩擦加工复合层组织性能的影响

采用搅拌摩擦加工法制备铝基Si C复合层,研究不同旋转速度对复合层内增强相颗粒均质性分布的影响,同时对复合层的力学性能及断裂方式进行分析。结果表明:随着旋转速度的提高搅拌摩擦中心区SiC颗粒的分布由堆积状聚集转变为层带结构并且总体上呈漩涡状;复合层的显微硬度和抗拉强度随着旋转速度的提高而减小;添加SiC颗粒1道次搅拌摩擦加工拉伸试样的断裂为混合型断裂,脆性断裂明显。     

不同摆锤刀刃半径对室温冲击试验结果的影响

目前的冲击试验国家标准GB/T 229-2007中规定,冲击试验时摆锤刀刃半径应为2mm和8mm两种,但采用两种不同刀刃半径进行试验后的结果会存在一定的偏差。因此采用两种不同半径的刀刃分别对同一批试样进行室温冲击试验,结果表明:8mm半径刀刃冲击后得出的冲击吸收功略大于2mm半径刀刃的冲击吸收功,但差异不是很明显;检测中必须采用正确的试验方法,选择相对应的刀刃半径,避免造成检测结果的误判;对不同材料进行冲击性能比较时,只有选用相同半径的摆锤刀刃进行检测,结果才具有可比性。     

HQ785C钢示波冲击特性的缺口效应研究

采用示波冲击试验方法，研究了ＨＱ７８５Ｃ钢的夏比Ｖ型缺口、线切割缺口和预疲劳裂纹３种类型试样在冲击断裂过程中各部分能量与温度的关系。分析了各部分能量随温度变化的规律。试验结果表明，预疲劳裂纹试样的脆性转变温度比线切割缺口试样和夏比Ｖ型缺口试样分别提高约２０℃和４０℃。     

温度对低延性SiCp增强铝基复合材料动态性能的影响

用冲击能量法,对低延性ＳｉＣ颗粒增强铝基复合材料得到冲击能外还得到动态屈服载荷、最大载荷、失稳载荷以及应变等多种参量,综合分析了温度对各种参量的影响,提出了总能量与温度关系曲线上的第一峰可作为低延性材料的最佳使用温度。     

Ni合金化球墨铸铁组织和性能研究

为获得兼具较高强度和良好低温冲击韧性的球墨铸铁铸件,向球墨铸铁中加入质量分数约0.5%的Ni进行合金化,并对其进行中温奥氏体化(880℃+3 h)和低温退火(720℃+4 h)处理.采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)对铸态和热处理态试样的显微组织和冲击断口形貌进行分析;利用万能试验机、布氏硬度计和摆锤式冲击试验机等对铸态和热处理态试样进行了室温拉伸、硬度检测、低温冲击等力学性能测试.结果表明:铸态球墨铸铁的微观组织由珠光体、铁素体和球状石墨及少量的渗碳体组成,其强度、硬度偏高,塑性、韧性较差;热处理态试样中的珠光体向铁素体转变后为铁素体和球状石墨,试样强度、硬度有所降低,塑性、韧性得到明显的改善;铸态试样呈现典型的脆性断裂特征,热处理态试样冲击断口处存在少量韧窝,断裂模式以解理断裂为主,伴有少量塑性变形的韧脆混合断裂,且在-40℃冲击功达到12.4 J;比较铸态与热处理态的冲击断口形貌可知,试样断裂方式由脆性断裂转变为韧脆混合断裂.     

粉末冶金法制备SiC_p/Al_2W_3O_(12)/Al复合材料及其热膨胀性能

通过添加适量的Al_2W_3O_(12)负热膨胀粉体来优化碳化硅颗粒增强铝基(SiC_p/Al)复合材料的热膨胀系数。实验采用固相法制备负热膨胀性能的Al_2W_3O_(12)粉体,并按10%,20%,30%的体积比添加至SiC_p/Al复合粉体中,利用粉末冶金工艺制备SiC_p/Al_2W_3O_(12)/Al复合材料。实验结果表明:制备的复合材料组织分布均匀,致密度良好。室温到200℃内,在Al基体质量分数不变的前提下,Al_2W_3O_(12)的加入有效降低了复合材料的热膨胀系数。     

缺口形状对铁基烧结材料冲击韧度的影响

冲击韧度是评价材料性能的一个重要指标,同种材料在不同缺口形状下的冲击韧度是不同的。对不同缺口形状的铁基烧结材料进行了室温冲击试验,研究了缺口形状对冲击韧度、冲击断口形貌以及断口附近裂纹微观形貌的影响,试样的缺口形状有半圆型、U型、Ⅰ型、V型和无缺口5种,其中V型缺口的缺口角度又有45°,90°,120°3种。结果表明:无缺口试样的冲击韧度最大,其平均值为9.86J·cm~(-2),远远超出有缺口试样的;半圆型缺口试样的冲击韧度为2.70J·cm~(-2),U型缺口试样的冲击韧度为2.46J·cm~(-2),较半圆型缺口试样的略小;Ⅰ型和3种V型缺口试样的冲击韧度相差甚小,且比U型缺口试样的要低;无缺口试样的冲击断口有明显塑性变形,断口附近产生的裂纹多,分布范围较广;有缺口试样的冲击断口塑性变形不明显,断口附近裂纹少,且分布范围局限在断口处。