Ti-6Al-4V合金中的绝热剪切断裂

利用分离式霍普金森压杆（SHPB）装置在3900s-1应变率条件下对Ti-6Al-4V合金进行动态加载,获得完全分离的断裂试样。使用扫描电子显微镜对试样的断裂特征进行观察。结果表明：试样中出现绝热剪切断裂,试样断口上交替分布着两个不同特征的典型区域（韧窝区及平滑区）。其中,韧窝区由微孔洞形核、长大并最终连接形成,表现出韧性断裂特征。在平滑区观察到超细晶粒（UFGs）,且晶粒间可观察到微裂纹,说明平滑区由微裂纹沿晶界扩展形成,表现出脆性断裂特征。由此可知,Ti-6Al-4V合金在动态加载过程中沿绝热剪切带发生的断裂失效过程不均匀,韧性及脆性两种断裂模式的共同作用导致该合金样品的最终断裂。     

新型高密度合金的组织与性能

基于面心立方固溶体结构和时效强化机理,设计出一种新型高密度合金NiW750。利用SEM,TEM对合金微观组织进行观察,采用分离式Hopkinson压杆实验研究合金在动态压缩条件下的特点,并将此合金与其领域常用材料超高强度钢G50及钨合金93WNiFe进行对比。结果表明:NiW750合金在3种材料中综合性能最好。在750℃/5h时效后,合金抗拉强度可达1746MPa,冲击韧度( a kU )可达113J/cm^2。在动态加载条件下,材料存在应变率硬化效应,其动态流变应力可达到2250MPa左右。试样在与中心轴线成45°方向形成绝热剪切带,在应变率约5500s -1 条件下,带宽80~150μm,过渡区较宽,避免材料剪切断裂过早出现。     

Al/Mg层状复合材料动态压缩行为及影响因素

利用Hopkinson压杆实验装置对轧制复合制备的Al／Mg层状金属复合材料进行动态压缩试验，分析了动态压缩应力-应变响应特征以及不同轧制工艺对应力-应变关系的影响。结果表明，在约10^3s^-1。应变率时，Al／Mg层状金属复合材料应变率强化效应与动态热软化效应表现明显；随轧制压下率增大，材料流变应力降低；轧制温度对Al／Mg复合材料应力-应变曲线影响较大，流变应力变化规律不明显；轧后经300℃、1h退火后Al／Mg复合材料流变应力降低。镁合金断口形貌表现出解理裂纹等脆性断裂特征，伴有热软化效应产生的韧窝状撕裂棱；铝合金断口形貌主要表现为沿晶的脆性断裂并伴随晶间化合物的破断。     

预变形TA2剪切带中微观组织的演变

采用HOPKINSON压杆装置和帽形试样对工业纯钛TA2进行高速冲击，利用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、和高分辨透射电镜（HREM）研究剪切带内部微观组织的演化过程。结果表明：剪切带内没发生相变，剪切带组织由细小的等轴晶组成，剪切带内的动态再结晶过程是通过晶粒机械碎化及晶界迁移、亚晶粗化的混合机制和渐进式亚晶位向差的再结晶机制共同作用完成。     

镁合金腐蚀与防护研究现状及进展

镁合金的腐蚀问题是制约镁合金应用的主要瓶颈因素。本文介绍了镁合金腐蚀的特点，并综述了镁合金腐蚀与防护的研究现状和进展。     

单晶钨高温长期服役下的显微组织演变行为

本文利用电子背散射衍射技术(EBSD)以及金相显微技术研究了热离子能量转换器发射极表面单晶钨涂层高温下服役1 000h的显微组织演变行为。研究结果表明,化学蚀刻后单晶钨涂层的蚀刻形貌与晶面指数具有一一对应关系,{110}晶面表面为平行排列的台阶结构,{112}晶面表面为较为规则的立方体形,且层层相叠。服役后发射极单晶钨涂层表面蚀刻形貌沿轴向存在不均匀现象,与中间部分相比,端部蚀刻形貌保持相对完整。在发射极单晶钨涂层表面观察到小晶粒带,小晶粒平均尺寸约为200μm。也出现一些棱角不太分明没有完全突出且尺寸较小的亚晶,小晶粒尺寸比亚晶尺寸大。小晶粒表面指数并不是唯一的,没有明显的择优取向,但小晶粒和基体的取向差角均小于30°。     

Ti-6Al-4V合金两次侵彻弹着点损伤及组织演化

利用装甲钢平头弹丸垂直侵彻Ti-6A1-4V合金靶板,分析相同弹道学条件下,两次侵彻同一靶板不同位置材料的微观组织与弹着点损伤演化特征.研究靶板两次侵彻损伤程度和一次侵彻对再次侵彻造成的影响.结果表明,两次侵彻形成的剪切带都萌发于靶板与受力方向成45°角方位.第1次侵彻形成的剪切带较短,剪切带有弯折与扭转,剪切带在与受力方向成45°角萌发后沿浅表面向30°角方向扩展.第2次侵彻形成的剪切带较长,剪切带内孔洞相连,剪切带在与受力方向成45°角方位形成后向平行于受力方向纵深发展.第2次剪切损伤大于第1次剪切损伤的主要原因是第1次侵彻过程中靶板局部区域形成了绝热剪切带,从而引起了靶板材料强度增高、残余应力呈不均匀分布以及笫2次侵彻过程中残余应力与应力叠加、局部应变硬化以及应变率硬化所致.     

电子束焊接Ti-6Al-4V合金的准静态和动态拉伸行为

利用传统拉伸试验机和霍普金森（Hopkinson）拉杆实验装置研究电子束焊接的Ti-6Al-4V合金在应变率为10-3和103s-1时的准静态和动态拉伸行为,利用光学显微镜和扫描电子显微镜观察基体材料和焊缝材料的微观组织,研究基体材料和焊接材料在拉伸实验后的断裂特征。结果表明：在应变率分别为10-3和103s-1的条件下,焊缝材料的强度明显高于基体材料,焊缝材料的伸长率低于基体材料。同时,焊缝材料和基体材料均为应变率敏感材料;当应变率从10-3上升到103s-1时,焊缝材料的伸长率明显提高,而基体材料的伸长率基本没有变化;焊缝材料的断裂模式由脆性断裂转向韧性断裂,造成从准静态加载条件到动态加载条件下焊缝材料伸长率的提高。     

工业纯钛TA2的损伤特性与断口特征

利用分离式Hopkinson压杆冲击加载装置和帽形试样，在应变率ε=10^3s^-1加载条件下，研究工业纯钛TA2的损伤特性与断口特征。利用扫描电镜和透射电镜观察微观组织形貌和断口特征。结果表明，材料在断裂前经历了小应变条件下的均匀变形，中等应变范围内的对称均匀变形和大应变范围内的不对称不均匀变形。材料失稳符合热塑失稳基本特征，断口是以韧窝和韧性条纹为主要特征的韧性断裂。     

动高压加载条件下Ti-6Al-4V和Ti-47Nb合金层裂微结构演化规律的研究

利用平板撞击实验和样品软回收技术,结合光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)等微观分析手段,研究了动高压加载条件下Ti-6Al-4V和Ti-47Nb两种不同类型钛合金的层裂微结构特征与断裂机理。实验表明：Ti-6Al-4V合金的抗层裂破坏能力强于Ti-47Nb合金,其原因在于Ti-6Al-4V合金的高强度。Ti-6Al-4V合金层裂微孔洞大多在α/β两相界面处形核并沿相界扩展,而Ti-47Nb合金中的微裂纹是通过微孔洞直接连通形成。随后汇合的大空洞或大裂纹间形成的绝热剪切带(ASB)加速了试样层裂破坏的产生,Ti-6Al-4V与Ti-47Nb合金均表现出了韧性断裂特征。