弥散SiC颗粒增韧氧化铝陶瓷内部残余应力分析

根据烧结原理，建立了弥散颗粒分布模型及残余应力计算模型，并进行了一维方向上的残余应力计算，从理论上探讨了弥散SiC颗粒增韧氧化铝陶瓷的相应机理，通过应力计算分析了影响残余应力大小的基本因素，为合理选取弥散颗粒的加入量提供了理论依据。     

铁磁形状记忆合金复合材料力学性能试验研究

通过机械研磨的方法,获得不同尺寸的NiMnGa合金颗粒,在常温条件下,将NiMnGa合金颗粒与E51环氧树脂混合均匀,静置固化得到复合材料试件。对不同的复合材料试件进行压缩-卸载试验,从细观力学的角度分析不同体积分数和不同尺寸各向同性的NiMnGa合金复合材料试件的应力-应变曲线,研究了NiMnGa合金颗粒对树脂基的增强效果。分析实验结果表明：在温度不变,外力相同条件下,复合材料相比NiMnGa合金而言,应变相同时需要的应力值更大,并且在压应力卸载为0 MPa后,复合材料会有较小的残余应变。因为环氧树脂基体包裹合金颗粒,所以NiMnGa合金颗粒在产生应变时会受到阻碍,由于基体的存在,传递到NiMnGa合金颗粒的外载荷较小,大部分载荷由环氧树脂基体承担,这样可以改善合金颗粒易碎的缺点。不同尺寸的NiMnGa合金颗粒影响复合材料的应力应变,但复合材料发生马氏体变体重取向的临界应力为40 MPa左右。随着合金颗粒含量的增加,压缩应力卸载后,复合材料产生的残余应变会更大。这样复合材料缓冲的效果更好。     

LCAS SiC_w ZrO_2复合材料的力学性能及其微观结构

研究了ＬＣＡＳＳｉＣｗＺｒＯ２ 复合材料的力学性能及其微观结构．力学性能分析表明：ＳｉＣｗ 增韧和ＺｒＯ２ 相变增韧的加和性不是简单地叠加,ＳｉＣｗ 增韧提高了ＺｒＯ２ 相变增韧效果．体积分数分别为５５ ％ ,３０％ ,１５％ 的ＬＣＡＳ,ＳｉＣｗ ,ＺｒＯ２ 复合材料的断裂韧性Ｋ１Ｃ和抗弯强度σｂ 达到６－４ ＭＰａ·ｍ１／２ 和３３１－７ ＭＰａ．透射电镜（ＴＥＭ） 图象表明：复合材料中ＺｒＯ２ 起了应力诱导相变增韧作用;ＬＣＡＳ／ＳｉＣｗ 界面较清晰,其宽度约１５ ｎｍ ;搭在ＬＣＡＳ／ＳｉＣｗ 界面两侧的杆状ＴｉＣ 颗粒增加了界面结合强度     

EVA-g-MAH和改性纳米碳酸钙增韧PC/ABS合金的研究

分别将醋酸乙烯酯-马来酸酐接枝共聚物(EVA-g-MAH)和改性纳米碳酸钙与聚碳酸酯(PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)在双螺杆挤出机中共混,制备了PC/ABS复合材料。对复合材料力学性能研究表明,添加3份EVA-g-MAH增韧的合金的缺口冲击强度增加到最大值50.3kJ/m²,增幅达43%。添加7份双单体聚合改性的纳米碳酸钙微粒将PC/ABS合金的缺口冲击强度增加到41.3kJ/m²。主要以银纹化增韧的弹性体EVA-g-MAH的增韧效果优于改性纳米碳酸钙的剪切流动增韧效果,增韧过程均是将点应力分散为整个颗粒表面的面应力。改性纳米碳酸钙增韧弥补了弹性体增韧对合金拉伸强度降低的不足。     

热压ZrO2/MoSi2复合材料的强韧化效果与机制

用纳米尺寸的ZrO2粒子对MoSi2的增韧补强效果及其作用机制进行了初步研究和探讨.结果证明不含Y2O3稳定剂的ZrO2颗粒对MoSi2的增韧效果显著,而含Y2O3稳定剂的ZrO2颗粒的增韧效果有限.前者的增韧机制主要以微裂纹增韧为主,致使室温断裂强度有所降低;后者主要是应力诱发的相变增韧为主,故断裂韧性与强度同时得到了提高.断口分析表明复合材料中ZrO2粒子使MoSi2的断裂模式从穿晶型向准解理穿晶或沿晶型"碎化"断裂模式转变,这种断裂模式的转变与断裂韧性的提高相对应.另外还发现应力诱发相变增韧效果有限可能与基体晶粒较粗以及纳米粒子在热压过程中的团聚长大有关.     

SiC颗粒增强Al基复合材料拉伸性能与断裂机理的研究

研究了颗粒增强铝基复合材料的室温拉伸性能与断裂机理．结果表明,由于材料变形的区域化及残余应力的存在,使应用传统的测量均匀材料强度的方法来测量颗粒增强金属基复合材料（ＰＲＭＭＣｓ） 强度会产生一定的误差．断口分析显示,ＰＲＭＭＣｓ 的断裂也属于ＭＮＧ 断裂模式     

具有小柔度界面的短纤维复合材料界面应力

基于具有小柔度线弹簧层界面的复合材料的Ｍｏｒｉ－Ｔａｎａｋａ方法和相应的椭球夹杂问题的应力场分析解，讨论了轴对称载荷与温度残余应力下具有小柔度弹簧层界面的复合材料的界面应力分布，揭示了含非理想界面复合材料各微结构参量对界面应力的影响．     

金属磁性颗粒构成的左手化复合材料

研究了具有色散现象的金属磁性颗粒无规地浸没在无色散基质中的复合材料有效折射率．考虑金属磁性颗粒的大小与入射波波长比较小得多时，采用有效介质近似的方法研究了金属磁性颗粒的体积分数变化，可实现系统由右手化复合材料向左手化复合材料的转变；通过理论分析和数值计算发现，对具有色散现象的金属磁性颗粒浸没在非色散现象基质中的复合材料，随着金属磁性颗粒体积分数的变化，其复合材料将由右手征材料向左手征材料渡越；且表征左手征材料的有效负折射系数n。实部的绝对值将随金属磁性颗粒体积分数f的增加而缓慢减小，左手征特性材料的频带将逐渐窄化。     

陶瓷基复合材料微观应力分析与调控

初步分析了陶瓷基复合材料内部的微观应力及其影响因素，并结合具体的陶瓷基颗粒复合材料，阐明微观应力对材料力学性能的重要作用，并提出了通过调控材料内部的微观应力以改善材料力学性能．还研究了采用高频微波处理St3N4／TiC（P）陶瓷复合材料，利用Si3N4和TiC对微波能的不同吸收特性，调整材料内部的微观应力，提高材料的力学性能．     

C－B_4C－SiC复合材料的抗热震性能

对运用热压法制成的Ｃ－Ｂ４Ｃ－ＳｉＣ复合材料进行了抗热震性能的研究，发现样品经６００℃水淬热震后，抗弯强度反而提高，提高幅度为３％～４１％，且和它的相对密度、原始强度有关。作者从机理上初步解释了这种特异现象，认为这是微裂纹增韧强化和残余应力释放的协同作用而产生的现象。     

烧结助剂Cr_2O_3、Mn_2O_3的添加对ZTM陶瓷常温性能的影响

通过对试样的断裂强度、断裂韧性、相对密度、气孔率、玻璃相含量以及显微结构的研究 ,探讨了 Cr2 O3、Mn2 O3的添加对 ZTM陶瓷常温性能的影响。实验结果表明 :Cr2 O3、Mn2 O3的添加对 ZTM陶瓷材料产生了完全不同的影响。Cr2 O3的颜色在不同方法制备的试样中 ,呈现不同的颜色变化。Mn2 O3的添加可以增加试样的玻璃相含量 ,降低材料的力学性能     

烧结助剂Cr2O3、Mn2O3的添加对ZTM陶瓷常温性能的影响

通过对试样的断裂强度、断裂韧性、相对密度、气孔率、玻璃相含量以及显微结构的研究,探讨了Cr2O3、Mn2O3的添加对ZTM陶瓷常温性能的影响。实验结果表明:Cr2O3、Mn2O3的添加对ZTM陶瓷材料产生了完全不同的影响。Cr2O3的颜色在不同方法制备的试样中,呈现不同的颜色变化。Mn2O3的添加可以增加试样的玻璃相含量,降低材料的力学性能。     

振动焊接对焊缝力学性能影响

采用试件和结构件进行了大量的对比试验,分析研究了振动焊接对构件焊缝区残余应力、断裂韧性、疲劳寿命等力学性能的影响。结果表明,振动焊接可以降低焊缝表面的残余应力,改善焊缝区的微观组织,提高焊缝处的断裂韧性,提高试件和结构件焊缝的疲劳寿命。     

ZrO2层状复合陶瓷压痕开裂力学分析

在ZrO2层状复合陶瓷中,压痕裂纹的形成除了因塑性区体积变化产生的残余应力外,还与相变应力有关.此外,界面压应力对表面裂纹具有较大的抑制作用.传统的压痕法公式忽略了压痕底下相变应力和界面压应力对压痕开裂和试样断裂的贡献,得到的数据偏小,不能真实反映ZrO2层状复合陶瓷断裂韧性大小.用Indentation-fracture 法测ZrO2层状复合陶瓷的断裂韧性更接近真实值.     

SiCf／Al模型复合材料界面微区残余应力

实验测定界面附近残余应力的分布有利于深入研究金属基复合材料变形和断裂行为的微观机制,对制备综合性能良好的复合材料具有指导作用。采用束斑直径为30μm的微小X射线束,测定了单根SiC连续纤维及连续SiC纤维束增强纯Al模型复合材料中SiC纤维附近基体中的周向和径向残余应力分布,并将测量结果与有限元模拟结果进行了比较。     

合金钢缺口试样热预应力增韧机理的研究

用缺口试样进行了一系列不同循环的热预应力 (WPS)试验 ,以研究合金钢热预应力增韧效应的机理 .测量了宏观力学参数 ,对断口和热预应力后卸载试样缺口前的微观特征也进行了观察 .实验结果表明 :产生残余压应力和使缺口钝化张开的WPS循环可以改善低温缺口韧性 .相反 ,产生残余拉应力和使缺口根部锐化闭合的WPS循环使缺口韧性变差 .随着提高WPS载荷 ,越来越多的潜在解理起裂第二相粒子被剥离和钝化成微孔 .这一效应也可以改善缺口韧性     

SiC_f/Al模型复合材料界面微区残余应力

实验测定界面附近残余应力的分布有利于深入研究金属基复合材料变形和断裂行为的微观机制 ,对制备综合性能良好的复合材料具有指导作用 .采用束斑直径为 30 μm的微小 X射线束 ,测定了单根 Si C连续纤维及连续 Si C纤维束增强纯 Al模型复合材料中 Si C纤维附近基体中的周向和径向残余应力分布 ,并将测量结果与有限元模拟结果进行了比较 .     

Material Removal Behavior and Surface Integrity in Grinding of Ultrafine-Grained WC-Co Materials

Due to the excellent combination of wear resistance and fracture toughness,the ultrafine-grained WC-Co composites can significantly improve the durability and reliability of industrial tools.However,the grinding of ultrafine-grained WC-Co remains a challenge.In order to provide an experimental basis for improving grinding quality of ultrafine-grained WC-Co,a series of surface grinding experiments on ultrafine-grained WC-Co hardmetals were conducted by diamond wheel under various grinding conditions,and the material removal behavior and surface integrity in grinding of ultrafine-grained WC-Co materials were characterized by means of scanning electron microscopy(SEM),X-ray microstress analyzer and surface roughness analyzer in this paper.The results indicate that the material removal behavior in grinding of ultrafine-grained WC-Co materials is determined not only by the abrasive grain size on the wheel,but also by the depth of cut.The roughness values of ground surface increase with increasing grit size of diamond wheel,and increase initially,then decrease with increase in depth of cut.Grinding causes the residual compressive stress in the surface layer of ground cemented carbides under various grinding conditions;the magnitude of residual surface stress increases with increasing grit size of diamond wheel,and isn’t changed obviously along with the change of depth of cut.     

振动调制电渣焊工艺参数与接头性能相关性

在常规电渣焊的基础上进行振动调制电渣焊试验．试验结果发现，该工艺可以大幅度提高高炉厚板焊接接头的侧弯性能和热影响区的冲击韧性值，但是焊缝的冲击韧性值却有所降低．通过相关性分析后发现：冲击韧性值与振动位移幅度的大小相关，合适的振动参数可以得到最佳的接头性能；增加振动输入的能量有利于残余应力的降低．     

涂层硬质合金刀具切削韧性研究

切削韧性和耐磨性是刀具材料发展中的一对主要矛盾。目前涂层硬质合金刀片的耐磨性大大优于非涂层基体硬质合金刀片,而切削韧性却有所下降。不同的涂层厚度,不同的涂层材料和不同的基体材料对涂层刀片切削韧性的影响程度亦有所不同。 本文从探讨涂层刀片的破损机理入手,分析了涂层刀片切削韧性下降的原因;推导了涂层刀片表面残余应力σ_R的计算公式;提出了基体材料必须具备较高的断裂韧性K_(1c),进而寻求提高涂层刀片切削韧性的途径;并用断裂力学理论定量试算了最佳涂层厚度。