汽车用7003铝合金高温性能研究

以汽车用7003-T6铝合金为研究对象,采用电子万能试验机分别在室温、50、100、150、200、250℃下进行拉伸试验,采用扫描电子显微镜观察了铝合金拉伸断口形貌,并研究了铝合金材料的高温性能。结果表明：随拉伸温度的升高,合金的屈服强度、抗拉强度、最大力塑性延伸率和应变硬化指数呈单调下降趋势,而伸长率则上升;断口处韧窝尺寸增大,深度减小,滑移条带增多,强化相对位错运动的阻碍减弱,铝合金材料强度不断降低,延伸率却不断升高。     

热变形参数对Ti-6554合金流动软化行为的影响

目的 研究不同热变形参数下Ti-6554合金对应变速率敏感指数m、应变硬化指数n的影响。方法 采用Gleeble-3500热模拟实验机,在变形温度为810~930 ℃、应变速率为0.001~10 s⁻¹条件下,对Ti-6554合金进行等温恒应变速率热压缩实验。结果 应变速率敏感指数m随应变速率的升高和变形温度的降低而减小,当真应变为0.9时,m在变形温度为930 ℃、应变速率为0.001 s⁻¹的条件下达到峰值,为0.43。应变硬化指数n随应变速率的升高呈先升高后降低的趋势,在高温区间(870~930 ℃)的软化程度较大。结论 Ti-6554合金对变形温度、应变速率等热变形参数十分敏感,该合金的流动应力随着应变速率的升高和变形温度的降低而增大。分析微观组织可知,从应变速率敏感指数m角度考虑,该合金发生软化行为的最佳区域是变形温度为870~930 ℃、应变速率为0.001 s⁻¹。从应变硬化指数n的角度考虑,在变形温度为870~930 ℃条件下,Ti-6554合金在低应变速率区间(0.001~0.01 s⁻¹)的软化行为以动态再结晶(DRX)为主,在高应变速率区间(0.1~10 s⁻¹)的软化行为以动态回复(DRV)为主。     

粉煤灰掺量对PVA-ECC应变硬化性能的影响

粉煤灰与水泥反应产生的水化硅酸钙凝胶可以改善骨料与水泥间的界面结构,由此提升聚乙烯醇纤维增强工程水泥基复合材料(PVA-ECC)的韧性.为了确定PVA-ECC的最佳粉煤灰掺量范围并建立其获得高拉伸应变的评价指标,在保证不同配合比PVA-ECC良好流动性的前提下,应用拉伸试验研究粉煤灰掺量对PVA-ECC应变硬化性能的影响,并应用光学扫描研究试件断口处的破坏特征.提出"拔出型""断裂型""滑移硬化型"3种不同纤维破坏模式下PVA-ECC的拉伸应力指数建议值.研究结果表明:粉煤灰掺量在45%～65%时,PVA-ECC的抗拉性能随粉煤灰掺量增大而提高;粉煤灰掺量在60%～65%时,PVA-ECC的抗拉性能最好.     

不同PVA纤维增强水泥基复合材料性能试验研究

对比研究了日本PVA纤维（J-PVA纤维）和国产PVA纤维（C-PVA、S-PVA纤维）对工程水泥基复合材料（ECC）性能影响的差异。结果表明：在纤维体积掺量为2.0%的条件下，掺J-PVA纤维的ECC能够完全实现多点开裂，应变硬化特征显著，28 d极限拉应变在3.7%以上；掺C-PVA纤维ECC的28 d极限拉应变在2.1%以上，增韧效果良好，且具有明显的价格优势，在实际工程应用中具有较强的竞争力；S-PVA纤维对ECC性能的改善效果不如J-PVA纤维和C-PVA纤维，工程应用中应注意优选甄别。     

高延性地质聚合物复合材料性能及微结构研究进展

基于桥联法则理论、经微观力学设计而成的高延性水泥基复合材料(HDCC)以其拉伸荷载下具有的多缝开裂和应变硬化性能而优于普通混凝土，然则其发展仍受制于高制备成本及碳排放。近10年来，绿色经济性地质聚合物/碱激发材料与纤维复合增韧的高延性复合材料(HDGC)得到研究与发展。本文在概述地质聚合物/碱激发材料反应机理及HDCC材料设计理论的基础上，主要综述了HDGC基本性能与微结构的已有最新研究进展。研究表明，制备HDGC具有可行性且制备的HDGC表现出高延性复合材料所具备的力学响应特点，包括压缩、拉伸应变硬化、界面微观力学、弯曲、抗冲击性能等。然而，受材料组成复杂等因素影响，HDGC力学和微结构依赖于地质聚合物/碱激发材料基体化学性质的改变。HDGC同时具有更小的裂缝宽度而利于材料自修复、较大收缩值以及潜在的良好耐久性。此外，基于有限研究，对比了HDGC与HDCC的相似与差异，以期更好地了解地质聚合物/碱激发材料被用作HDCC替代品时应注意的条件。最后进一步对HDGC存在的问题和研究方向做出了总结与展望。     

应变速率对X80管线钢铁素体/贝氏体应变分配行为的影响

利用代表性体积元(RVE)模型以及EBSD技术，研究了变形量为5%时X80管线钢中铁素体和贝氏体在不同应变速率(10^-4～10^-1 s^-1)下的应变分配行为和微结构演变机制。结果表明，应变速率较低时，铁素体有充足的时间来完成几何必需位错(GNDs)向低角度晶界(LAGBs)演变以及LAGBs向高角度晶界(HAGBs)的转变，使得应变畸变能得以释放，应变局域化程度较弱。随着应变速率增加，应变响应时间减少，使得LAGBs向HAGBs的转变过程受阻，导致铁素体内部积累了高密度的GNDs和LAGBs，从而加剧了应变局域化。同时，高应变速率时，铁素体和贝氏体间的应变分配系数降低，容易在其界面附近产生应变梯度，由此形成的GNDs堆积及界面背应力，使得铁素体和贝氏体分别呈现压应力和拉应力状态，极大地限制了两相间的应变协调性，增大了界面间应力集中，从而导致应变硬化能力降低。     

高韧性PVA-SHCC多缝开裂后吸水特性研究

制备了高韧性PVA-SHCC(聚乙烯醇-应变硬化水泥基复合材料)试件,通过吸水试验和中子成像试验,研究了未开裂和直拉多缝开裂情况下SHCC的吸水特性.结果表明:中子成像能够对无裂缝和多缝开裂SHCC试件的吸水过程进行可视化追踪和定量分析计算;SHCC在无裂缝时吸水很少,中子成像无肉眼可见的水分前锋;多缝开裂后,能够清晰探测到水分沿80～140μm的裂缝迅速侵入材料内部,并通过遭横向拉拔破坏的纤维与水泥基体界面而充满裂缝区;在这种情况下,应从耐久性角度限制SHCC多重裂缝宽度.     

钛合金薄壁弯管热气胀工艺变形行为

针对TC4钛合金薄壁弯管弯曲过程中的内侧起皱、外侧开裂、横截面畸变和弯曲回弹等成形缺陷，提出了钛合金薄壁弯管热气胀成形工艺，解决了以上成形缺陷，并通过调控工艺参数控制TC4钛合金的应变硬化与应变速率硬化的协同作用，提升了薄壁弯管的壁厚均匀性。在此基础上，开展了TC4钛合金薄壁弯管的热气胀成形实验。最终成形出满足产品使用要求的Φ206 mm×1.5 mm×R495 mm的TC4钛合金薄壁弯管，最大不圆度仅为0.25%,最大减薄率为16.88%。结果表明：在TC4钛合金薄壁弯管热气胀成形过程中，控制成形温度及应变速率等主要工艺参数，可以提高薄壁弯管的成形精度和壁厚均匀性，显著改善成形弯管的产品质量。     

纤维对再生砖混ECC力学性能及微观结构的影响

为促进不同粒径再生砖混骨料的多元化利用，本试验采用再生砖混细骨料完全代替石英砂，采用不同掺量聚丙烯纤维制备再生砖混工程水泥基复合材料(ECC),研究其受力破坏特征、强度影响机理及微观结构对力学性能的影响。结果表明：未掺纤维的再生砖混ECC的失效模式为脆性破坏，而掺纤维的再生砖混ECC受拉时具有明显的应变硬化特征，随着纤维掺量的增加，其抗折强度、极限抗拉强度和极限拉应变持续增大，抗压强度呈先增大后减小趋势，表现出良好的延性和韧性破坏特征；再生砖混ECC的孔隙率在11.28%～13.68%,通过SEM观察，发现纤维与再生砖混ECC黏结性能较好，纤维破坏模式主要为拔出和拉断破坏，开裂后应变硬化拉伸幅度和拉伸强度低于普通ECC混凝土；新旧浆体界面黏结性能相对薄弱，破坏时微裂缝容易在界面过渡区产生和发展。     

TA34钛合金波纹管成形研究

采用恒应变速率拉伸方法研究了普通退火态(M态)和等温退火态(HT态)TA34钛合金管坯的冷成形性能，结果表明：M态TA34钛合金管坯的强度更高，最大应变硬化率更低，冷成形性能更好，更适用于波纹管的成形。采用有限元模拟的方法对DN85波纹管的成形参数进行仿真计算，得到最佳鼓波压力、成形压力和最大波深系数等成形参数。根据仿真模拟结果进行DN85波纹管成形工艺的探索，HT态管坯在波深系数1.162时即出现开裂，M态管坯在波深系数1.165、1.169、1.178时均未出现表面质量缺陷。以M态TA34钛合金管坯为坯料，选择合适的波纹管成形工艺参数可以制备出质量优良的TA34钛合金波纹管。