SiCp/Al复合材料高温蠕变行为

研究了蠕变温度与蠕变应力载荷对SiCp/Al复合材料高温蠕变行为的影响,分析了该复合材料的蠕变断裂机制,并计算得出了材料的应力指数与激活能。结果表明:蠕变速率随蠕变应力荷载的增大和蠕变温度的升高而增大,应力指数与变形激活能分别为n=9.8和Q=182 k J/mol。该复合材料的蠕变断裂机制为韧性断裂。通过对比得出,SiCp/Al复合材料的抗高温蠕变性能明显优于基体材料。     

粉末冶金铍-铝合金高温蠕变行为试验研究

通过高温拉伸蠕变试验,研究温度和应力对粉末冶金铍-铝合金[w(Be)=62%、w(Al)=38%]的短时蠕变行为的影响。研究结果表明:随着温度或应力的提高,合金的蠕变率先增大后基本保持不变,极限蠕变率为2.16%。铍-铝合金的蠕变过程中,位错滑移和孪晶蠕变对低温低应力蠕变过程起着关键作用,而位错攀移对高温蠕变起着重要作用。温度为473.15 K,合金的应力指数为3.19;在应力150 MPa下,铍-铝合金的蠕变激活能为22.41 k J/mol。在低应力蠕变状态下,铝相是蠕变中载荷的承载体;随着蠕变应力的增加,铍相逐渐成为蠕变过程中载荷的主要承载体。     

原位自生Mg2Si/Mg基复合材料的高温蠕变行为

采用原位自生技术制备出不同Mg2Si含量的Mg2Si/Mg复合材料,利用光学显微镜观察其铸态组织,进一步研究了原位自生Mg2Si/Mg复合材料在不同温度和应力下的高温蠕变行为。结果表明,随着Si含量的增加,初生Mg2Si相从原来的块状向树枝状和花瓣状转变,分布在α-Mg和汉字状的共晶Mg2Si之间。原位自生Mg2Si/Mg复合材料的高温蠕变性能随着Mg2Si含量的增加而得到明显地提高,根据蠕变幂率方程,可求得材料的蠕变应力指数和表观激活能。该材料的蠕变表观应力指数均大于5,蠕变表观激活能大于纯Mg的蠕变激活能,且这2个参数在一定的条件下随着Mg2Si含量的增加而变大。该复合材料的蠕变机制主要是由位错攀移和第二相增强机制控制。     

原位TiC颗粒增强Fe—Cr—Ni基复合材料的高温蠕变行为

在973－1123K和40－160MPa条件下研究了含5％,10％,16％（体积分数,下同）原位TiC颗粒增强的Fe-26Cr-14Ni基复合材料的高温蠕变性能,原位TiC颗粒明显改善了Fe-26Cr-14Ni基复合材料的高温蠕变性,含5％和10％TiC复合材料的抗蠕变能力比基础合金增强,随着TiC颗粒体积分数的增高,复合材料的蠕变速率降而蠕变激活能和临界应力提高,TEM显微组织观察表明,复合材料的蠕变主要是以局部位错攀移机制进行的,因此,所有蠕变速率可以由应力指数为5的指数方程经归一化处理得到。     

The High Temperature Creep Behavior of Dispersion Strengthened Pt5Rh Composite

采用大塑性变形法制备氧化物弥散强化铂铑 (Pt5Rh ODS)复合材料,对材料进行了高温蠕变试验。结果表明,复合材料在高温低应力条件下,表现出的名义应力指数随温度变化较小,名义激活能高于纯Pt和Pt10Rh合金,而且比常规合金材料具有更好的高温蠕变性能。复合材料的高温蠕变性能用晶界反应控制来解释,说明复合材料的蠕变受到扩散蠕变机制控制。复合材料的蠕变断裂行为符合连续蠕变损伤中的内截面损伤模型,蠕变断裂特征为沿晶断裂。     

6061铝合金热变形行为的研究

采用Gleeble-1500热模拟实验机研究了6061铝合金在变形温度573～773 K、应变速率0.01～2 s-1、最大变形程度45%条件下的高温压缩变形行为,分析了合金在高温变形过程中流变应力与应变速率和变形温度之间的关系,建立了6061铝合金高温变形的本构关系.结果表明:合金的流变应力随变形温度的升高而降低,随应变速率的增大而增大;试验条件下,该合金的流变行为可用Zener-Hollomon参数来描述,变形激活能为236.858 kJ/mol,应力指数为8.926.     

原位 TiB_2亚微米颗粒增强铝基复合材料的高温蠕变性能

运用盐-金属反应法制备了亚微米TiB_2 颗粒增强铝基复合材料(TiB_2/AC8A)。TiB_2 颗粒通过钛盐和硼盐与铝合金反应原位生成。对复合材料进行了显微组织观察和高温蠕变性能实验。原位TiB2颗粒的尺寸约为0.5 μm,近似呈球形。TiB_2/AC8A 复合材料具有优异的高温蠕变性能。10 ω/% TiB2原位颗粒(~0.5 μm)增强AC8A 复合材料的蠕变抗力比10 φ/% SiCp(1.7 μm)外加颗粒增强Al 复合材料至少要高两个数量级。10 ω/% TiB_2/AC8A 复合材料表现出高的名义应力指数(11.7~12.5)和名义激活能(265 kJ/mol),其稳态蠕变数据能够用应力指数为8 的亚结构不变模型和门槛应力来解释。TiB_2/AC8A 复合材料的蠕变断裂行为符合Monkman-Grant 关系式。     

原位TiB2亚微米颗粒增强铝基复合材料的高温蠕变性能

运用盐-金属反应法制备了亚微米TiB2颗粒增强铝基复合材料（TiB2/AC8A）.TiB2颗粒通过钛盐和硼盐与铝合金反应原位生成.对复合材料进行了显微组织观察和高温蠕变性能实验.原位TiB2颗粒的尺寸约为0.5μm,近似呈球形。TiB2／AC8A复合材料具有优异的高温蠕变性能。10ω／％TiB2原位颗粒（～0．5μm）增强AC8A复合材料的蠕变抗力比10φ／％SiCp（1．7μm）外加颗粒增强AI复合材料至少要高两个数最级。10ω／％TiB2／AC8A复合材料表现出高的名义应力指数（11．7～12．5）和名义激活能（265kJ／mol），其稳态蠕变数据能够用廊力指数为8的亚结构不变模型和门槛应力来解释。TiB2／AC8A复合材料的蠕变断裂行为符合Monkman-Grant关系式。     

63Sn37Pb钎焊接头稳态蠕变本构方程的建立

采用高温蠕变测试装置，以简化的Dorn公式为基础．对63Sn37Pb微型单搭接钎焊接头蠕变应变进行了测试．确定了应力指数、蠕变激活能以及相关常数。建立了63Snd7Pb钎焊接头稳态蠕变本构方程，描述了稳态蠕变速率与应力和温度相关性。结果表明，钎焊接头应力指数和激活能均低于钎料本身的应力指数和激活能．说明钎料本身蠕变行为并不能完全代表钎焊接头的蠕变行为。     

SnCu钎焊接头稳态蠕变本构方程建立

以搭接面积为1 mm2微型单搭接钎焊接头为研究对象,采用新型高温蠕变测试装置,测定了Sncu钎焊接头应力指数n和蠕变激活能Q,构建了稳态蠕变本构方程,探讨了蠕变变形机制.结果表明,在低温高应力下,SnCu共晶钎料钎焊接头应力指数为8.73,激活能在59.1～63.2 kJ/mol,位错攀移运动主要受位错管道扩散机制控制;在高温低应力区,Sncu共晶钎料钎焊接头应力指数为6.45,激活能在88.4～97.5 kJ/mol,位错攀移运动主要由晶格自扩散机制控制.     

γ强化镍基合金蠕变摩擦应力的测定

一、蠕变摩擦应力在高温和中等应力下,金属和合金的稳态蠕变速率ε_s符合指数律,即ε_s=Aσ~nexp(-Q_c/RT)(1)其中,A是材料常数,σ是外应力,n是外应力指数,Q_c是蠕变激活能.但是,复杂合金的外应力指数和表观蠕变激活能比纯金属的高得     

含2% Ru单晶镍基高温合金蠕变行为的研究

测定了一种含2%Ru单晶镍基高温合金的蠕变性能,观察了它的组织形貌。据此计算了合金在不同温度和应力条件下的蠕变激活能和应力指数,以研究合金的蠕变行为和组织演变规律。结果表明,合金在高温、低应力条件下的蠕变激活能Q为484.6 kJ/mol,应力指数n为4.5;在中温、高应力条件下的蠕变激活能Q为496.9 kJ/mol,应力指数n为12.3。这说明,合金在高温低应力条件下的蠕变机制为位错在基体中滑移以及位错越过γ′相攀移,而在中温高应力条件下的蠕变机制为位错剪切进入γ′相。对蠕变试件近断口区组织形貌的观察发现,在高温、低应力条件下,γ′相形成N形筏状结构;在中温、高应力条件下,γ′相尺寸增大但不发生筏状转变,γ相和γ′相发生扭曲。     

CREEP FRICTION STRESS OF γ' STRENGTHENED Ni-BASE SUPERALLOYS

<正> 一、蠕变摩擦应力 在高温和中等应力下,金属和合金的稳态蠕变速率ε_s符合指数律,即 ε_s=Aσ~nexp(-Q_c/RT)(1)其中,A是材料常数,σ是外应力,n是外应力指数,Q_c是蠕变激活能.但是,复杂合金的外应力指数和表观蠕变激活能比纯金属的高得     

Ti-600合金的高温蠕变行为

研究了Ti-600合金在550～650℃下的高温蠕变行为,实验应力为150～300 MPa.计算了合金在不同应力、不同温度下的稳态蠕变速率、应力指数及蠕变激活能,并在此基础上研究了其蠕变强化机制.蠕变应力为300 MPa时,Ti-600合金的蠕变激活能Q=490.1 kJ/mol;650 ℃,合金的蠕变应力指数n值在6.5～8.5之间变化,表明在实验温度范围内合金的蠕变变形以位错攀移为主,以位错的滑移为辅.     

TiBw与TiCp原位增强钛复合材料的高温蠕变特性

分别对增强相体积分数为15%的TiBw/Ti和（TiBw TiCp）/Ti复合材料及相应的基体在798-848K范围内进行了蠕变行为研究，结果表明，两种复合材料的应力因子分别为4.6-4.7和4.3-4.5，激活能为294和343kJ/mol，比纯钛的昌格扩散激活能高，两种复合材料的抗蠕变能力均比基体好，而（TiBw TiCp)/Ti的抗蠕变性能比TiBw/Ti还要好，此外，实验表明在三种材料中都没有门槛应力存在，两种复合材料的蠕变机制均为位错攀移机制。     

碳化硅颗粒增强铝基复合材料(SiCp/2024Al) 的热变形行为

采用Gleeble-1500热模拟实验机对17%SiCp/2024Al(体积分数)复合材料在温度为573-773 K、应变速率为0.02-0.5 s-1变形条件下的热变形行为进行了研究.结果显示,复合材料的流变应力随变形温度的升高、应变速率的降低而降低,采用位错-颗粒交互作用模型能够合理的解释复合材料的应力-应变行为;采用Power-Arrhenius型速率方程ε=Aσ1/mexp(-Q/RT)对复合材料的热变形激活能Q进行了计算,结果显示复合材料在不同的温度区间具有不同的激活能,其中在623-723 K的变形温度区间内,激活能为250 kJ@mol-1.     

汽车用5182铝合金板材的温拉伸流变行为

在变形温度为323～573 K、应变速率为0.001～0.1/s条件下,采用Instron-8032电子拉伸实验机对汽车用5182铝合金板的流变行为进行研究,采用修正后的Fields-Backofen方程描述5182铝合金温拉伸时的流变行为,建立5182铝合金在温拉伸时的应力-应变本构模型.结果表明:在同一应变速率下,合金的流变应力随温度升高而降低;对于较高温度(448、523和573 K)、较低应变速率(ε=0.001/s),合金的流变应力出现明显的峰值应力,表现出动态再结晶特征;随着应变速率增加,合金的流变应力呈现稳态,表现出动态回复特征.     

2219铝合金稳态蠕变本构方程的建立

在时效温度为438~458 K、实验应力为120~180 MPa的条件下,采用RWS-50型电子蠕变机对2219铝合金蠕变时效行为进行研究。采用包含双曲正弦函数的方程,通过对实验数据的线性回归分析,确定应力指数、蠕变激活能及相关常数,建立2219铝合金稳态蠕变速率与实验应力及时效温度之间的关联本构模型。结果表明:随着实验应力的增大和时效温度的升高,2219铝合金的稳态蠕变速率增大,且蠕变曲线在第二阶段的持续时间缩短;依据本构方程计算出该铝合金在各条件下的稳态蠕变速率与其实验值的平均相对误差为4.22%,表明该本构方程可为2219铝合金蠕变时效成形工艺的制定提供理论依据。     

硅酸铝短纤维增强镁基复合材料的蠕变机制及蠕变本构模型（英文）

利用常应力拉伸蠕变实验法对体积分数为30%的硅酸铝短纤维增强AZ91D镁基复合材料及其基体合金AZ91D在不同温度和应力下进行蠕变测试。结果表明:2种材料的真应力指数均为3,真蠕变激活能均等于144.63kJ/mol;复合材料的蠕变是由基体的蠕变控制,以位错黏滞性滑移控制为主,晶界滑移控制为辅。由实验数据获得的蠕变本构模型的经验公式能较好地描述复合材料的蠕变变形规律。     

时效态Mg-12Gd-3Y-1Sm-0.5Zr合金的拉伸蠕变行为

利用RC-1130型蠕变持久试验机测试了时效态Mg-12Gd-3Y-1Sm-0.5Zr合金在(200、250、300℃)/(50、70、90 MPa)的条件下的拉伸蠕变行为。结果表明：当蠕变温度一定时,合金的蠕变应变随蠕变应力增加而增大;当蠕变应力一定时,蠕变应变随蠕变温度增大而增大,合金的蠕变应变对蠕变温度更敏感。由应力指数和蠕变激活能计算可知,蠕变应力为50～90 MPa,在200℃时,合金的应力指数为1.560;在250和300℃时,应力指数分别为2.230和3.602。蠕变温度为200～250℃,50 MPa下,合金的蠕变激活能为111.9 kJ/mol;当应力增大至70 MPa和90 MPa时,蠕变激活能分别为137.4 kJ/mol和142.6 kJ/mol;在250～300℃/50～90 MPa条件下,合金的蠕变激活能为126.2～87.0 kJ/mol。随着蠕变温度和应力的提高,合金的蠕变机制由晶界滑移为主转变为位错滑移为主。