W丝／Zr基非晶复合材料的压缩变形行为

研究80％W丝／Zr基非晶复合材料在室温下的压缩断裂行为．在准静态压缩条件下,该非晶复合材料以弹性-塑性方式变形,断裂强度和塑性分别达到了2750MPa和35％．w丝对非晶单一剪切带的阻碍,促进多重剪切带的产生和扩展,使复合材料产生大量塑性变形．裂纹在w丝中不同的点同时萌生,随着载荷的增加,在同一直线上的小裂纹最终会逐渐扩展连成一条平行于V~-丝／非晶界面的大裂纹,试样的破坏方式主要是纵向劈裂．     

W丝／Zr-Ti-Cu-Ni-Be-Co非晶基复合材料的制备与塑性变形

采用渗流铸造方法制备了W丝／Zr—Ti—Cu—Ni—Be—Co非晶基复合材料，研究了复合材料的变形方式及其机理。结果表明：W丝／Zr—Ti—Cu—Ni—Be—Co非晶基复合材料在准静态压缩条件下表现出很高的塑性和断裂能，与纯非晶相比提高超过十倍。随着W丝体积分数的增加，复合材料的变形方式由剪切滑移转变为W丝的弯曲和劈裂。W丝对非晶基体单一剪切带滑移的阻碍，促进多重剪切带的产生和扩展是复合材料产生大量塑性变形的微观机理。     

三维连通网状SiC陶瓷/Zr基非晶复合材料单轴压缩性能研究

利用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置对三维连通网状SiC陶瓷/Zr基非晶复合材料进行不同应变率下的动态压缩实验,并与准静态压缩实验结果比较.利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜研究了复合材料的相组成和断口形貌.结果表明:在压缩条件下三维连通网状SiC陶瓷/Zr基非晶复合材料的断裂发生在弹性变形阶段,断裂前几乎观察不到塑性变形;复合材料的准静态压缩强度达到了1 270 MPa,高于在动态压缩中的断裂强度1 100 MPa.试样发生纵向劈裂和剪切断裂,准静态下试样形成的破片数量较多,动态加载条件下试样破碎成数量较少的较大块体.三维连通网状SiC陶瓷断口形貌为层片状、台阶式的解理断裂,非晶合金发生粘性流动,在变形过程中形成脉状花样,在高应变率加载条件下,非晶热软化严重,断口形貌复杂多样.     

工业原料制备Zr-Cu基非晶合金及其压缩断裂行为研究

采用工业原料制备了Φ4 mm的Zr55Cu30Ni5Al10非晶合金棒材,利用XRD,DSC,SEM分析了该合金体系玻璃形成能力及压缩断裂行为.结果表明:Zr55Cu30Ni5Al10非晶合金棒材在10,15,20 K/s的升温速度下,过冷液相区△Tx分别为71.2,72.4,68.1 K,具有较大的玻璃形成能力.该非晶合金棒材抗压强度达到1 702 MPa,断口微观形貌为典型的脉络状花纹,在断口与试样连接处发现大量的剪切带存在,同时还产生了局部熔化现象.     

镍基单晶高温合金不同温度下的拉伸性能

为了研究一种镍基单晶高温合金从室温到1100℃范围的拉伸变形与断裂行为,利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对拉伸断口及变形后位错组态进行观察和分析.结果表明：合金的屈服和抗拉强度均在约800℃时达到峰值,而塑性与强度的变化规律基本相反.室温和中温拉伸条件下,断口表现为解理断裂;而高温时则为微孔聚集型断裂.室温拉伸条件下,合金的主要变形方式为单根位错剪切γ′相;高温下为位错绕过γ′相;中温下则表现为由剪切到绕过的过渡.     

Zr基块状金属玻璃在准静态弯曲下的力学行为

利用三点弯曲的方法,研究了Zr-Cu-Al-Ni系块状金属玻璃的准静态弯曲变形和断裂行为.在室温下,准静态三点弯曲变形过程主要表现为弹性和塑性变形,塑性变形阶段没有出现加工硬化现象并且锯齿形流变不显著,挠度值最高为4.11 mm,显示出较好的塑性.SEM分析发现:弯曲试样受力状态复杂,表面剪切带并不是沿理论最大切应力方向扩展,弯曲试样内部压应力区的断口形貌与压缩实验断口相似,主要为脉状断口;不同的是在单向拉伸时呈现菊花状形貌,而在拉应力区,呈现出复杂的网状形貌,并发现大量的微孔和微裂纹,表明剪切带的形成与自由体积合并有关.     

SiCw／6061Al复合材料的晶须取向与压缩变形行为

研究了晶须呈不同排列方式的ＳｉＣｗ／６０６１Ａｌ复合材料不同温度下的压缩行为。通过ＳＥＭ、ＴＥＭ观察了压缩前后复合材料的组织形貌,用热模拟试验机和图象分析仪对压榨过程中应力－应变曲线和压缩前后复合材料的取向进行了测定。结果表明,晶须同和变形温度对复合材料的压缩行为有重要影响,塑性变形仅是晶须转动的必要条件,晶须取向和变形温度决定复合材料变形的均匀性。     

Y对Cu基非晶合金的玻璃形成能力和力学性能的影响

研究了添加微量稀土元素Y对Cu基非晶合金的玻璃形成能力和力学性能的影响.通过铜模吸铸法制备Cu-Zr-Al-Y大块非晶合金,利用DSC和XRD分析合金的玻璃形成能力对合金进行室温压缩性能测试,用SEM分析了微观断口形貌.研究结果表明:适量Y掺入可提高合金的玻璃形成能力,当Y元素掺入量为3%时,Cu47Zr42Al8Y3非晶合金的过冷液相区宽度ΔT达到72.42K,有较高的玻璃形成能力;Y元素的掺入有利于提高合金的力学性能,而Cu47Zr42Al8Y1合金有最佳的力学性能,其压缩断裂强度为2 140.8 MPa,伸长率达到7.17%,且随着Y含量的增加,断裂方式由单一的剪切断裂变为剪切断裂和脆性断裂复合方式.     

Zr63A110Ni10Cu14Nb3大块非晶合金的力学行为研究

通过电弧熔炼并利用吸铸的方法制备了长70mm、直径3mm的Zr63A110Ni10Cu14Nb3大块非晶合金．热稳定性分析表明：该合金具有较大的过冷液相区．室温压缩实验显示舍金具有很高的屈服强度，在合金发生屈服之后应力-应变曲线上有明显的锯齿现象和一个明显的应变软化阶段．结合断口形貌特征，分析并讨论了非晶合金的剪切断裂机理．     

轧制塑性变形对Zr_（65）Al_（7.5）Cu_（12.5）Ni_（10）Ag_5非晶合金力学性能的影响

采用维氏显微硬度仪、扫描电子显微镜对铸态、轧制态Zr_（65）Al_（7.5）Cu_（12.5）Ni_（10）Ag_5非晶合金的硬度及剪切带形貌进行了研究,并对轧制变形量与合金的力学性能之间的关系进行了分析。结果发现,在室温轧制条件下,该合金最大变形量达到了95%;铸态试样的半圆形剪切带规律、平滑,随着轧制变形量的增加剪切带形貌变得越来越混乱,合金的硬度总体呈下降趋势。     

Characterization of plastic flow in two Zr-based bulk metallic glasses

1 Introduction Bulk metallic glasses (BMGs) have attracted a great attention due to their excellent properties, such as high strength, good wear resistance, excellent elasticity and easily forming in viscous state. However, structural applications are currently limited by the lack of macroscopic plasticity at room temperature, characterized by strain-softening which results in the formation of intense localized shear bands. Fracture typically occurs after very small plastic strain in compress…     

Room temperature plastic deformation behavior of ZrCuNiAl bulk metallic glasses

The Zr62.55Cu17.55Ni9.9Al10 bulk metallic glass (BMG) was prepared by using copper-mold suction-casting. X-ray diffraction and differential scanning calorimetry were utilized to determine its structure and thermal stability. Uniaxial compression and Rockwell indenta-tion tests were adopted to study the plastic deformation behavior at room temperature. The results show that the glass transition temperature and the onset temperature of exothermic reaction of the BMG are 651.5 and 748 K, respectively. During the compression test, the BMGs undergo an engineering strain of about 2.5%, i.e., true strain of 2.8%, and then fracture. The BMGs deform via the formation and propagation of shear bands. Under indentation loading, the BMGs deform through the formation of radiation-like and circular shear bands. The circular shear bands form earlier than the radiation-like ones. The formation mechanism of shear bands in the BMGs was analyzed and discussed.     

Mg-Cu-Zn-Y-Zr bulk metallic glassy composite with high strength and plasticity

Mg₆₅Cu₂₀Zn₅Y₉Zr₁ bulk metallic glass matrix composite with a diameter of 2 mm was produced by copper mold casting. Upon cooling the Mg₆₅Cu₂₀Zn₅Y₉Zr₁ melt, Mg₂Cu acicular crystalline phase precipitates uniformly with a size of about 20 μm long and 1 μm thick while the remaining melt undergoes glass transition. Room temperature compression tests revealed that the high fracture strength up to 830 MPa and the plastic strain of 2.4% before failure are obtained for the Mg-based bulk metallic glass matrix composite. The formation of the Mg₂Cu phase was proposed to contribute to high strength and plastic deformation of the material.     

Elasto-plastic analysis of crack in metallic foams

To determine the solutions of the well-known problem of a finite width strip with single edge crack,some results on elasto-plastic fracture analysis for metallic foams are reported.Meanwhile,in order to discuss and put an insight into the nonlinear fracture analysis,the Dugdale model for plastic deformation of this configuration for metallic foams is recommended and solved.Combining the asymptotic solution with the Dugdale model and elastic solution,the stress field in the plastic zone and the size of the plastic zone are expressed as analytical forms.Based on Williams expansion method,the estimate of the scale factor is also completed and analyzed.In view of these analytical solutions,the results show the scale factor is a useful parameter for the fracture theory of metallic foams.     

Zr63Al10Ni10Cu14Nb3大块非晶合金的力学行为研究

通过电弧熔炼并利用吸铸的方法制备了长70 mm、直径3 mm的Zr63Al10Ni10Cu14Nb3大块非晶合金.热稳定性分析表明:该合金具有较大的过冷液相区.室温压缩实验显示合金具有很高的屈服强度,在合金发生屈服之后应力-应变曲线上有明显的锯齿现象和一个明显的应变软化阶段.结合断口形貌特征,分析并讨论了非晶合金的剪切断裂机理.     

拉压性能不同材料全量型本构关系及其应用

将经典全量理论进行了推广，考察了应力状态及塑性体积变形对拉压性能不同材料塑性行为的影响。计算了环板的应力分布。结果表明。材料的拉压性能不同，对环板的环向应力影响较大，因此，不能将拉压性能不同的材料简化成体积不可压缩的理想材料。     

三轴加卸载下花岗岩脆性破坏及应力跌落规律

基于2种卸荷应力路径和常规三轴压缩试验,研究了加卸载条件下花岗岩的变形破坏及应力脆性跌落特征。卸荷条件下岩石变形主要是向卸荷（主）方向回弹或拉伸变形为主,而非或次卸荷方向的塑性变形很小,峰后应力应变曲线呈现明显的脆性特征。而加载条件下岩石以轴向压缩变形为主,且压缩塑性变形随围压增大而增大;卸荷条件下破坏岩石各种级别的张拉裂缝较多,张裂面一般垂直于卸荷主方向,高初始围压时双向卸荷甚至在次卸荷方向也可产生环形张拉裂缝。破坏围压较高时破裂面剪性特征相对明显,但剪性裂面一般追踪张性破裂面发展而成,并在剪切面两侧发育较多微张裂缝。而相对较高围压下常规三轴压缩岩石一般为剪切破坏,张性裂缝很少;常规三轴压缩岩石的应力脆性跌落系数随围压的增大而增大,而在卸荷条件下却随初始围压的增大而减小。相同初始围压时,卸荷条件下比加载时的应力脆性跌落系数小得多,方案Ⅱ在初始围压达到30 MPa时甚至出现负值,应力脆性跌落系数R依次为：RⅢ〉RⅠ〉RⅡ。     

AZ31B镁合金和6065铝合金动态压缩行为数值模拟

为了研究帽状试样AZ31B镁合金和6065铝合金在动态压缩变形过程中的温度、应力与应变演变规律,采用Johnson-Cook本构方程和累积塑性损伤方程进行了数值模拟,运用有限元软件ANSYS/LS-DYNA模拟了AZ31B镁合金和6065铝合金帽状试样的动态变形过程.结果表明,两种合金的裂纹萌生和扩展过程相似,局域化变形带内塑性应变由内向外对称分布.相比于AZ31B镁合金,6065铝合金的塑性应变影响区域更为狭小,其应变和应变率硬化效果更强.6065铝合金的变形温度能够达到其动态再结晶临界点,因而易于绝热剪切带的形成.