超塑性金属与超塑性陶瓷

回顾SP超塑性的研究过程,从理论上大致可分为宏观变形力学规律和微观变形物理机理两个方面.力学规律的研究,又可分为有限元法和力学解析法两个主要分支.前者虽然能给出比较精确的定量结果,但不能给出力学量与参数间的函数关系.后者能给出力学量与参数间的函数关系,这便有利于对变形过程规律性的了解和对生产工艺规范的制定.变形微观机理的研究,对于揭示变形的物理本质、研制新材料和简化SP预处理等有重要意义.宏观研究和微观研究的进一步互相结合、彼此左证,必将把SP的研究和开发推向更深更广的层次.     

超塑性拉伸失稳的研究

1 引言超塑性变形很重要的一个特点即在较大的延伸率下也不产生宏观颈缩或宏观颈缩扩展十分缓慢,即不易产生塑性失稳.影响塑性失稳的主要参数有应变速率敏感性指数 m 和应变硬化指数 n.目前有关超塑性失稳方面的研究颇多,Hart,Duncombe,Ghosh 等人皆考虑了颈缩的产生与扩展,但颈缩的开始点则是他们争论的焦点,进而得到有关塑性失稳的不同判据.虽然国内外学者对超塑性失稳问题进行了大量的研究工作,但是他们只是对某些特殊材料进行实验,利用一系列的 m,n 试验值对超塑拉伸时的颈缩进行研究.为此本文对表征     

日发现超塑性金属间化合物

日本科学技术厅金属材料研究所对于TiAl金属间化合物的研究获得进展,最近发现含钛稍过剩的“Ti-49.5tool％Al金属化合物”在高温下显示出超塑性。该组分的金属间化合物在通常情况下为层状组织几乎不能拉伸。但在1300～1400K的温度下进行锻造,改变了TiAl和Ti_3Al的微细混合粒子的组成后,高温时延伸率可170％以上。关于延伸率骤然增大的机理,通常认为是由于温度的升高使晶格由通常的双晶变形转换为滑移变形,从而导致了结晶组成的细微化。 Ti与Al的原子比约为1的金属间化合物在1000K的温度下强度为400MPa以上,比重小于3.8。     

Y-TZP陶瓷材料超塑性的初步研究

许多金属和合金具有超塑性形变行为,而陶瓷的超塑性则是近年才发现并得到重视的。Y-TZP(Y_2O_3-Tetragonal Zirconia Polycrystals)多晶材料是其中最具代表性的具有高温超塑性的陶瓷。陶瓷超塑性的发现和研究不仅在观念上影响了人们对陶瓷脆性的认识,而且在实践上也将具有重要意义,为陶瓷材料的加工带来重大影响。我国的陶瓷超塑性研究尚处于起步阶段。材料性质(如晶粒尺寸)、形变速率等性能等均与国外有较大差距。本文报道用无压烧结法制得的细晶(～0.3μm)Y-TZP材料,达到很高形变速率和超塑性形变行为。     

超塑性拉伸均匀应变值的定量判定

超塑性拉伸变形在载荷失稳点之后，仍能持续一段均匀应变ε，但是迄今为止，未见任何从实验测量或理论计算能针对实际材料给出ε的精确值。利用“拉伸变形应变速率敏感性指数力学涵义及其规范测量”一文给出m值的实验精确测量方法和“超塑拉伸变形应变速率敏感性指数的力学解析”一文所导出的m值的函数表达式，通过对比分析，提出均匀ε的判定方法，并结合典型超塑性合金Zn-5%Al在18℃和340℃温度下给出均匀ε的精确值。     

室温超高塑性和超高强度块体非晶合金材料

长期以来，探索同时具有高强度和大塑性的金属合金材料一直是材料领域追求的目标。但是，由于变形机制的限制，在提高材料强度的时候往往伴随着塑性的损失。这一趋势随着材料晶粒尺寸的减小变得愈加明显。当金届合金达到结构长程无序的非晶状态时，在室温下，其强度远远高于同成分的晶态金属合金，但是其塑性变形能力几乎完全丧失。其主要原因是非晶合金没有位错等缺陷，在变形过程中主要通过高度局域化并软化的剪切带来承担塑性应变，这导致非晶材料的脆性断裂。因此，非晶合金的脆性严重制约了它们作为高强度工程材料的广泛应用。中科院物理所汪卫华研究组几年来在非晶态合金材料的塑性变形方面做了较系统的研究，澄清了脆性材料断裂研究中一些重要科学问题.     

2091铝锂合金电致高速超塑性研究

超塑性研究发展至今,正面临着三个主要技术难关的挑战:1)超塑性变形速度慢,大多数合金呈现超塑性的应变速度范围是10~(-4)—10~(-3)s~(-1);2)空洞问题,它涉及到超塑性成形件的机械性能;3)变形温度高(～0.5T_m),这牵涉到能耗及模具消耗.本文主要就第一个问题探索一下新的解决途径.现有超塑性理论认为提高合金的超塑性变形速度就必须更进一步地细化晶粒(∝1/d~2),而目前的超塑性预处理工艺,无论是形变热处理还是循环热处理工艺对合金晶粒的细化能力     

中国科学家研制出室温超天塑性大块金属玻璃

长期以来,探索同时具有高强度和大塑性的金属合金材料一直是材料领域追求的目标.一般而言,材料的强度遵循着这样的规律:越小越强,即组成材料的晶粒尺寸越小,材料的强度越高.这个规律的最终极限是每个晶粒仅包含一个原子--原子排列长程无序的玻璃态材料.     

2091铝锂合金的动态再结晶诱发超塑性

由于超塑性预处理工艺繁杂,人们一直努力简化超塑性预处理工艺。1986年Ghosh预言动态再结晶能使粗晶粒合金呈现出超塑性。根据这一观点,Chokshi做了一个有意义的试验:将经过超塑性预处理的Al-2.6％Cu-2.4％Li-0.2％Zr合金进行再结晶退火,使其表面形成一层深度约50μm的粗晶粒层。然后进行超塑性变形,发现粗晶层对超塑性性能并无影响,粗晶层在变形过程中被细化。根据Ghosh的观点和Chokshi的实验事实,作者直     

白口铸铁超塑性似粘性流变规律的解析表达

描述材料变形力学规律的本构方程,常力求其数学形式简单明了,避免难以承受的复杂运算。然而,计算机的运用和开发使相当复杂的运算已成为可能,更复杂、更精确、更深刻的本构方程便应运而生。文献[1]从求解定义m值的微分方程出发,求得超塑性拉伸似粘性流变方程。文献[2]进行了超塑拉伸似粘性流变方程本构参数k和m变化规律的力学解析。本文不研究本构参数k与m的函数关系,也不由k和m的解析式直接求得变参数流变方程,而是从定义m值的微分方程出发建立其超塑拉伸的变m值流变方程,并由此说明需有与白口铸铁m-lgε曲线几何形状相关的3个参数m_m,m0和η才能判定其超塑性。     

在背压作用下超塑性高速胀形的最佳工艺规范

超塑合金在超塑性状态下具有很低的流变抗力、很好的延性,而且几乎无弹复和应变硬化的静态储存效应。因此,可以压力成形形状复杂,尺寸精度高的零件。遗憾的是,即使在最佳超塑性温度下,其拉伸的最佳应变速率也很低(一般都在10~(-2)s~(-1)以下),这便成为超塑技术向实用化发展的主要障碍。因此,如何提高超塑变形速度,是急待解决的问题。Maehara和Tsuzaki对25Cr-7Ni-3Mo-0.14N和25Cr-7Ni-3Mo不锈钢,经超细化晶粒处理,分别在     

含钛冷轧铝板的再结晶机制

面心立方金属的再结晶通常是一个生核及晶粒长大的过程。对再结晶机制主要有定向生核和选择生长两种不同的解释。定向生核理论设想取向空间内有某些离散区,在变形过程中取向于离散区内的晶粒不稳定,并可以向两个不同的方向转动,造成一部分残留晶粒的取向以过渡带的形式分布在转开的两部分晶粒取向之间。这些残留的取向在退火时可以作为核长     

退火铝板织构X射线快速检测原理

长期以来，主要依赖静态的、破坏式的方法检测材料的组织结构参数．这类离线、抽样检测方法的效率低下，偶然性大，且无法对材料进行全程性在线检测和监控．利用射线技术检测材料的织构是的实现快速组织结构检测的重要手段．借助织构的快速测量还可以实现某些材料性能的在线测量．     

刚塑性材料塑性动力学的通解

本文是文[1]的继续。如果假定理想刚塑性材料的整个物体都处于塑性状态中,则以流动理论为基础的塑性动力学问题可表现为下列一组非线性方程。Navier方程(这里暂不研究外场力问题)     

理想塑性力学问题的通解

理想刚塑性材料的基本方程为:Navier方程σ_(ji,j)=0;(1) St. Venant-Levy-von Mises方程     

非晶合金塑性研究的新进展

大块非晶合金（或大块金属玻璃）由于其独特的结构具有许多优异的力学性能,如高强度和硬度、耐磨、抗疲劳等。由于大块非晶合金的塑性高度局域在～20nm的剪切带中,造成大块非晶合金材料的结构软化,从而导致脆性断裂。脆性严重限制大块非晶合金作为工程材料的广泛应用。如何克服大块非品合金材料的脆性,一直是该领域的羲要研究方向。目前主要采用的是复合方法,即在大块非晶合金中复合第二相如纳米颗粒、枝晶相等,     

电塑性效应与金属材料加工

苏联科学院理化研究所于1962年发现电流能直接产生力,作用于材料,并使材料易于变形。这种现象被称为电塑性效应。这种效应的实质是,当电流通过金属时,金属内部产生了电子流,提高了金属塑性,从而降低了金属的变形阻力。利用这种现象可以不需要对材料专门加热,就可以进行加工。     

塑性黏土深基坑边坡防护处理技术

介绍杭州市灵隐路-梅岭北路地下通道工程明挖段深基坑边坡防护处理技术,根据揭露的地质资料,结合现场施工经验,提出先支再挖、边挖边支、多向结合的综合原则,论述了竖向钢管抗滑桩+工字钢板桩、水平钢管深层注浆+土钉墙支护,以及工字钢框架+网喷混凝土护壁等措施及其工艺要求.     

塑性黏土深基坑边坡防护处理技术

介绍杭州市灵隐路-梅岭北路地下通道工程明挖段深基坑边坡防护处理技术，根据揭露的地质资料，结合现场施工经验，提出先支再挖、边挖边支、多向结合的综合原则。论述了竖向钢管抗滑桩＋工字钢板桩、水平钢管深层注浆＋土钉墙支护，以及工字钢框架＋网喷混凝土护壁等措施及其工艺要求。     

极限分析及塑性力学学术讨论会

中国力学学会和大連工学院于1963年8月26—31日在大連共同召开了极限分析及塑性力学学术討論会。出席会議的有来自全国有关高等学校、研究机构及工厂企业单位的代表58名和列席代表20余名。会議听取了“論固体力学中的极限