SiC_p/Al复合材料薄壁件断裂损伤仿真研究

利用有限元仿真软件ABAQUS对体积分数为56%的Si C_p/Al复合材料薄壁件进行切削加工仿真,研究了切削加工过程中不同切削深度对工件产生裂纹的位置和出现裂纹时工件顶部变形量的影响规律。结果表明:切削深度的改变会对工件产生裂纹的位置和出现裂纹时工件顶部变形量有不同的影响,其中切削深度在1mm左右会使工件上出现裂纹的位置急剧改变,裂纹出现位置从工件的中部变化到工件的下部,增大切削深度后裂纹的位置集中出现在工件下部区域;而切削深度改变,在工件上出现裂纹时,工件顶部的变形量没有太大变化,主要集中于0.7mm左右,这主要是Si Cp/Al复合材料内部Si C颗粒数量多、粒径大使得自身协调变形能力差的缘故。     

纤维的二维择向分布对Al_2O_（3f）／Al－Si复合材料磨损行为的影响

用压铸法制各Ａｌ２Ｏ３ｆ／Ａｌ－Ｓｉ复合材料，并使纤维分布呈统计二维择优取向，研究了该复合材料的“磨损量－时间”关系和磨损机制。结果表明，Ａｌ２Ｏ３短纤维垂直和平行于摩擦表面时，在“磨损量－时间”关系上没有显著差异，但”两者的纤维损伤和脱落过程有所不同。借助ＳＥＭ对这一过程进行了观察并建立了相应的模型。     

载荷对Al_2O_（3f）／Al－Si复合材料磨损行为的影响

用压铸法制备Ａｌ_２Ｏ_（３ｆ）／Ａｌ－Ｓｉ复合材料（Ｖｆ＝１０％、１５％、２５％），研究了载荷对该复合材料滑动磨损行为的影响规律。研究表明：复合材料的稳定磨损阶段比其基体合金更为持久，磨损失效的临界值也大大滞后。随着增强纤维体积分量的升高，这种滞后效应更加明显。借助ＳＥＭ对复合材料及其基体合金的磨损形貌进行了观察和讨论。     

SiCp/Al复合材料薄壁件车削加工变形的仿真研究

通过建立Si Cp/Al复合材料薄壁件的三维有限元模型,运用ABAQUS有限元软件对其车削加工过程进行模拟分析,研究了切削速度、进给量和背吃刀量等切削参数对薄壁件加工变形的影响规律。结果表明,在工件端部对Si Cp/Al复合材料薄壁件进行切削时,最大径向变形和最大挠曲变形都发生在切削区域,并随着背吃刀量的增加而增大,随着进给量的增大而增大,随着切削速度的提高呈增大趋势。其中背吃刀量对Si Cp/Al复合材料薄壁件变形的影响最显著,切削速度影响较小。     

切削参数对SiCp/Al复合材料切削变形的影响

为研究切削参数对SiC_p/Al复合材料切削变形的影响,通过试验测量的切削力和切屑厚度,计算得到SiC_p/Al复合材料的变形区参数,并分析了切削参数对变形区参数的影响规律,同时拟合得到了切削SiC_p/Al复合材料过程中剪切角与摩擦角的关系。研究结果表明:进给量增大,SiC_p/Al复合材料变形系数和剪应变减小,摩擦角减小,剪切角增大,且SiC_p/Al复合材料的摩擦角大于2024Al,剪切角小于2024Al;切削速度增大,SiC_p/Al复合材料变形系数、剪应变都减小,摩擦角减小但是不显著,剪切角增大; SiC_p/Al复合材料φ=B-C(β-γ)中B值大于2024Al,而斜率C(负值)小于2024Al。     

热压复合制备钛/铝层状复合材料界面组织演变研究

鉴于钛/铝层状复合材料在航空航天、防护装甲等领域的重要应用价值,采用热压复合法制备不同单层厚度的钛/铝层状复合材料,利用SEM、EDS对界面组织形貌以及元素分布进行表征,并结合XRD对界面物相进行分析。试验结果表明,单层厚度越小的层状复合材料扩散层厚度增加越快;单层厚度为50μm的箔材更容易形成金属间化合物;当铝箔有剩余时,只有一种物相TiAl3;当铝完全消耗时,从钛侧开始依次产生Ti_3Al、TiAl、TiAl_2、TiAl_3。     

多孔铝及多孔Al/Al2O3复合材料的压缩行为

用粉末烧结法制备出了开孔型多孔铝及以Al2O3为增强相的铝基多孔复合材料,材料相对密度及孔径分别在0.25～0.40和100～400 μm范围内变化.对这两种多孔材料的压缩行为进行了研究.结果表明:Al/Al2O3复合材料有着比多孔铝更为有利的响应特征和更高的流动应力,该复合材料的压缩应力-应变曲线较为平坦,在与多孔铝相对密度相近时,屈服强度提高40%以上;经T6热处理,Al/Al2O3复合材料的屈服强度可进一步提高35%左右;此外,该复合材料的压缩行为具有明显的孔径依赖性,随孔径增大,流动应力升高,这主要与烧结过程中孔表面残留的气体有关.     

Si/Al复合材料的制备方法、力学性能和摩擦磨损行为研究现状

介绍Mg2Si/Al复合材料的制备方法、力学性能和摩擦磨损行为的研究现状,指出目前在制备研究、力学性能研究和摩擦磨损行为研究中存在的不足：在制备方面需完善复合材料的制备理论,在力学性能和摩擦磨损行为研究方面需拓宽研究对象范围和深入研究强韧化机制及磨损机制,并对Mg2Si/Al复合材料的未来研究提出展望。     

基于有限元的SiCp/Al复合材料切削机理及表面质量研究

为了研究SiC_p/Al复合材料的切削机理以及切削参数对加工表面质量的影响规律,建立了综合考虑颗粒分布、颗粒-基体界面模型及颗粒损伤行为的切削仿真模型。研究表明：切削过程中主要存在基体塑形变形、SiC颗粒破碎及颗粒脱粘等失效形式,且颗粒与切削路径的相对位置对颗粒的去除机理有很大影响。随着切削深度的增加,切屑尺寸、主切削力的波动程度及其平均值增加,颗粒破碎程度加剧。增大切削速度有利于提高已加工表面的完整性。     

基于有限元的SiCp/Al复合材料切削机理及表面质量研究

为了研究SiC_p/Al复合材料的切削机理以及切削参数对加工表面质量的影响规律,建立了综合考虑颗粒分布、颗粒-基体界面模型及颗粒损伤行为的切削仿真模型。研究表明：切削过程中主要存在基体塑形变形、SiC颗粒破碎及颗粒脱粘等失效形式,且颗粒与切削路径的相对位置对颗粒的去除机理有很大影响。随着切削深度的增加,切屑尺寸、主切削力的波动程度及其平均值增加,颗粒破碎程度加剧。增大切削速度有利于提高已加工表面的完整性。     

Mg/Al合金爆炸焊连接及其界面接合机制

采用爆炸焊接技术制备以AZ31B镁合金为基板,以6061铝合金为覆板的AZ31B/6061合金的层状复合板。对复合板界面的宏观形貌、微观组织、界面元素扩散行为及界面接合性能进行测试、分析。结果表明:AZ31B/6061合金爆炸复合板接合界面呈波状接合;靠近接合界面处的塑性变形程度最大,以孪晶和再结晶形式为主;在AZ31B一侧靠近界面处出现与界面呈45°的绝热剪切带组织,带内为动态再结晶形成的细晶粒组织;接合界面两侧的显微硬度分布为:随着距离接合界面的增大,AZ31B和6061侧的显微硬度值递减趋势;复合板的拉-剪试验结果表明,界面接合强度达193.3 MPa;复合板界面接合机制为压力焊、扩散焊及局部熔化焊综合作用的结果。     

玻璃纤维/PC树脂/LY12铝合金叠层复合材料界面处理及其性能

采用热压固化成型工艺,成功制备了玻璃纤维／PC树脂／铝合金叠层复合材料,并对该材料的界面结合状况与性能进行了分析。结果表明：通过对铝合金表面进行喷丸和酸腐蚀综合处理及对玻璃纤维进行0．5％硅烷偶联剂水溶液涂层处理,叠层复合材料各界面的结合状况良好;抗拉强度达到210．2MPa,抗弯强度达到325MPa,冲击韧度大于173．5kJ／m^2,其阻尼性能尤其突出,自由衰减率达到0．332,可与粘弹性阻尼材料媲美。     

温度对不锈钢/铝/不锈钢层状材料轧制复合行为的影响

研究了热轧复合不锈钢／铝／不锈钢层状材料的粘结行为，采用剥离试验、OM、SEM及EDAX等研究了坯料加热温度对界面粘结强度及特征的影响规律。结果表明：在523～773K范围内，粘结强度随着温度的升高而明显增加；温度低于523K时，铝／钢界面为机械结合状态，粘结强度低于7．8Nmm^-1，剥离断口位于其初始界面；温度高于673K后，界面达到近冶金结合状态，粘结强度超过20．3Nmm^-1,剥离断口几乎位于铝基体而非初始界面。钢层变形远小于铝层变形，界面两侧金属剪切流动导致的新表面接触及扩散行为是促使界面粘结的主要机制。     

等温变形参数对15％SiC颗粒增强铝基复合材料组织性能的影响

研究了15％SiC铝基复合材料等温变形后的显微组织和室温拉伸性能的变化,得出结论为在经过等温变形后晶粒有一定的变化,但程度较小,变形速度加快时SiC颗粒的分布出现局部的聚集现象;而拉伸性能随总变形量的增大而提高,变形温度升高和变形速度加快时拉伸性能降低,而变形火次的影响很小。     

仿生叠层复合材料的制备及层间性能研究

把贝壳的结构机制及韧化机理应周于叠层复合材料的设计中。利用铝合金作为基体材料，纤维／树脂作为夹层材料，设计并制备了纤维／树脂／铝合金叠层复合材料。通过扫描电镜从微观上对复合材料的界面进行研究，指出成型工艺对复合材料界面的影响。通过T剥离强度试验对叠层复合材料的界面粘接强度进行测试，在宏观上对复合材料的层间性能进行了分析。     

层状金属复合板带铸轧复合技术研究进展

介绍了层状金属复合板带铸轧复合技术的发展背景和意义,概述了近年来固-液铸轧复合工艺和液-液铸轧复合工艺开发现状及研究成果,对比分析了传统的固-固相、固-液相金属界面结合机理和铸轧复合机理的区别,并结合研究现状,从产品极限规格、产品种类、复合界面性能调控、全生命周期理论等方面对层状金属复合材料铸轧复合工艺发展进行了展望。     

爆炸法制备铁/铝双金属复合管的界面组织与结合强度

为研究爆炸法制备铁/铝双金属管复合界面的结合情况,通过压剪试验测试了该界面的结合强度,采用扫描电子显微镜和能谱仪分析了界面形貌及元素分布情况,并讨论了退火热处理对界面的影响.结果表明:制得的复合管中部实现了铁和铝的波状焊合,过渡层较窄,界面处未观察到明显的金属间化合物;界面的结合强度高于铝基体的抗剪强度;退火处理能够明...     

(Al2O3+Al3Zr)p/Al-22Si铝基复合材料的制备及摩擦学性能

在Al-22Si-Zr(CO3)2体系中,用熔体原位反应法制备了内生Al2O3和Al3Zr颗粒增强铝基复合材料,用XRD、EPMA、SEM等方法对复合材料进行物相和显微组织分析;用磨损试验机测试了复合材料的室温干滑动摩擦磨损性能,并对其磨损机制进行了分析。结果表明:复合材料的磨损性能比基体合金有显著提高,随着内生Al2O3和Al3Zr颗粒体积分数的增加,复合材料的耐磨性能逐渐提高;随载荷增加,复合材料的摩擦因数呈降低趋势,且颗粒体积分数越大,摩擦因数越低;随颗粒体积分数的增大,复合材料的磨损机制由粘着磨损+磨粒磨损向磨粒磨损转变。