室温下TC11钛合金准静态拉伸力学性能实验研究

针对典型航空材料TC11钛合金的拉伸性能,采用准静态拉伸实验对不同应变率条件下的TC11钛合金的应力-应变关系进行了研究,利用扫描电镜分析了其拉伸断口形貌。实验结果表明:TC11钛合金具有一定的应变率敏感性,抗拉强度和屈服强度均会受到应变率的影响;准静态拉伸时TC11钛合金试样出现了颈缩现象,试样截面形状为杯锥状,试样断口存在光滑的剪切唇区和灰色的纤维区,其断裂属于韧性断裂,但是其韧性较差;TC11钛合金拉伸断口形貌主要为大小不一的韧窝,随着应变率的增大,试样拉伸断口韧窝的大小和深度均变小,同时出现了少量的撕裂棱和准解理面,试样的断裂机制为以韧性断裂为主和伴有准解理断裂。因此,在准静态拉伸条件下,TC11钛合金的力学行为与应变率有关。     

高挤压比下挤压工艺对AZ31B镁合金组织与力学性能的影响

研究了高挤压比条件下挤压温度、速度对AZ31B镁合金微观组织、力学性能的影响。采用光学显微镜观察了显微组织,拉伸试验测试了力学性能,并配合扫描电镜观察了拉伸试样的断口形貌。结果表明,高挤压比条件下,动态再结晶较为充分,少量晶粒长大,混晶组织消失。低温、高速挤压有助于晶粒细化,并使晶粒尺寸分布均匀,因而可获得高的抗拉强度、屈服强度以及良好的塑性。350 ℃,2 m/min条件下挤压,试样抗拉强度与延伸率最高,为336.5 MPa与 23%。低温、高速下的挤压试样的拉伸断口韧窝较深且细密,呈现明显的韧性断裂特征,而高温、低速的断口为混合断裂。     

二维编织防汛金属网网结结构与力学性能

针对防汛金属网在装载过程中易出现网结断裂的情况,通过对不同编织工艺参数的试样的拉伸性能测试,分析了金属网结拉伸断裂的机理和破坏模式,为进一步研究防汛金属网的强度失效问题奠定基础。结果表明:网节的编织工艺参数对其抗拉强度影响较大。编织角越大,网节结构紧密,网丝无滑移,但一定程度上减低了网节的抗拉强度;网节编织长度小,可以充分发挥网丝的抗拉性能,但结构稳定性较差。     

镍基纳米SiC复合镀层的摩擦学性能

为研究镍基纳米 Si C复合镀层的摩擦学性能 ,在A3钢板上制备了该镀层 ,利用扫描电镜对镀层显微组织进行观察 ,通过纳米显微力学探针测量镀层微区硬度 ,在 MM-2 0 0摩擦磨损试验机上对镀层进行磨损试验 ,研究阴极电流密度、温度和镀液中 Si C浓度等主要工艺参数对镀层耐磨性能的影响。结果表明 :Si C颗粒在镀层中分布均匀 ;Si C颗粒附近镀层的硬度是纯镍镀层的 3倍 ,但随着远离 Si C,复合镀层硬度明显下降 ;复合镀层的耐磨性能与普通镍镀层相比有较大幅度的提高 ,在油润滑条件下磨损体积为普通镍镀层的 1/ 8。     

再结晶退火对ECAP变形5083铝合金力学性能的影响

为改善5083铝合金的力学性能,先后对其进行一道次等通道转角挤压处理及再结晶退火处理,再进行拉伸实验,分析变形温度、变形速率对合金伸长率和抗拉强度的影响,并观察合金的断口形貌.结果表明,在拉伸温度为100℃,应变速率为6.67×10-4 s-1时,合金的抗拉强度最高,达到319.7 MPa;当拉伸温度为300℃,应变速率为1.67×10-4 s-1时,合金的伸长率最大,达到75.8％.在拉伸变形过程中,合金出现应变硬化和应变软化现象,并且伴随有锯齿形流变现象.拉伸试样的断裂形式宏观表现为韧性断裂,微观形式为穿晶断裂,断口形貌由韧窝组成.随着变形温度的升高,韧窝的数量增多,尺寸变大,分布变均匀.     

锌镀层的显微结构与机械性能

本工作研究从碱性锌酸盐镀液得到的锌镀层显微结构、脆性和内应力.实验结果表明,锌镀层一艘呈特有的纤维状组织,如果镀液含有有机络合剂,镀层的晶粒粗,脆性小;而当镀液中有环氧胺系合成添加剂存在时,镀层晶粒相对较细,且容易呈现层状结构,脆性增大;要是同时添加增光剂茴香醛,测镀层平整,但分层更厉害,脆性也更大。     

机械镀锌及锌铝复合镀层性能研究

采用自行设计的活化促进剂制备了不同机械镀镀层,即锌(325目与500目)及锌铝(5%)复合镀层,对镀层进行了5% NaCl溶液喷雾加速腐蚀试验、镀层的附着力性能检测与扫描电镜观察表面形貌和截面结构分析.试验结果表明:同等条件下,500目锌粉镀层耐蚀性优于325目锌粉镀层,锌铝复合镀层耐蚀性优于镀锌层,钝化后的镀层耐腐蚀性明显强于未钝化镀层;制备的机械镀锌、锌铝镀层附着力均符合标准.同时对耐蚀性的原因作了推测分析.     

热轧不锈钢复合板冲击性能研究

研究在不同复合比及温度条件下冲击载荷对热轧不锈钢复合板力学性能的影响。结果表明,热轧复合板随覆层厚度增大或试验温度升高,其冲击吸收能增大,覆层厚度为8mm时,冲击功达到稳定值150J;碳钢层断面为解理面与韧窝混合断裂形貌,不锈钢层断面为韧窝断裂形貌,靠近复合界面不锈钢侧呈沿晶断裂与韧性断裂形貌;复合界面处开裂情况对缺口位置不敏感;热轧不锈钢复合板冲击加载过程复合界面不易开裂。     

机械镀工艺研究及进展

概述了国内外机械镀的工艺、流程及发展现状,介绍了机械镀产品的镀层及产品性能;分别用325目电炉球状锌粉和经球磨处理为片状锌粉制备了镀层Ⅰ和镀层Ⅱ,发现片状锌粉活性明显增强,从SEM图片明显看出镀层Ⅱ表面平整度明显改善,片状锌粉层层叠加,镀层致密性、光亮度提高,具有较好工业应用价值．     

钨钼室温脆性的研究

对不同实验条件下制备的钨和钼的试样作扫描电镜、透射电镜和俄歇电子能谱分析。断口形貌分析表明,在室温下烧结态和再结晶态的断口呈典型的晶间脆性断裂,低形变及再结晶试样为晶间脆断和穿晶解理的混合型断裂,高度形变的试样断口呈纤维状韧性断裂特征,是纤维束撕裂、分层,而后单个纤维出现缩颈、微孔合并所致。在10~(-9)Torr高真空度下对新鲜断口作俄歇电子能谱分析证实,间隙杂质磷、氧和碳是钨的主要晶界杂质,而钾、氧和碳则在掺杂钨的晶界明显富集,可以确认这些在晶界大量富集的杂质是削弱晶界强度,造成钨钼室温脆性的基本原因.文中还分析了晶粒结构和亚结构对室温脆性的影响。     

铝合金在三种应力状态下的力学性能研究及断口分析

通过对铝合金(6063)进行平板拉伸试验、带缺口的平板拉伸试验及纯剪切试验,研究了铝合金在三种应力下的力学性能.宏观试验结果发现:平板拉伸时的断裂应变大于带缺口拉伸时的断裂应变,而平板拉伸时的屈服应力及峰值应力小于带缺口拉伸时的屈服应力和峰值应力,剪切时材料的断裂剪应变远远大于平板拉伸时的断裂应变.三种应力状态下试样的断口也明显不同:缺口试样根部明显发生了颈缩现象,而且断面上存在着大量的韧窝;平板拉伸几乎没有发生颈缩现象,断面上的韧窝和剪切唇各占一定的比例;纯剪切试样断口上几乎以剪切唇为主.     

LG610L汽车大梁钢的拉伸断口及显微结构分析

利用拉伸试验机、金相显微镜、扫描电镜和透射电镜等检测工具,对LG610L钢板不同位置的试样进行检测分析,研究结果表明:LG610L钢表面处的组织晶粒比较细小,平均尺寸约为7 μm,越靠近中心处晶粒尺寸越大,中心处的晶粒平均直径约为13 μm.在横向的1/4处珠光体呈较明显的带状分布,而在表面和中心处带状组织不明显.拉伸断口为韧性断口,其中纤维区为典型的等轴韧窝,放射区多为撕裂韧窝或剪切韧窝,外缘区为涟波花样和无特征区域.析出物呈蚕豆状,其长度方向尺寸范围为15～30 nm,宽度方向尺寸范围为5～12 nm,且呈弥散分布,分布的形状呈“虚线”状.     

挤压比对AZ31B镁合金组织和室温力学性能的影响

研究了不同挤压比对AZ31B镁合金显微组织?力学性能的影响?采用光学显微镜观察了挤压棒材显微组织,通过材料万能试验测试了拉伸和压缩性能,并配合扫描电镜观察了拉伸试样的断口处显微组织和形貌?结果表明,随着挤压比的增加,组织由部分动态再结晶向完全动态再结晶过渡;合金拉伸断口由混合断裂转变为明显韧性断裂,压缩断口由解理断裂转变为准解理断裂?大挤压比可以获得良好的综合性能和细致均匀的组织,抗拉强度为310MPa,屈服强度为200MPa,延伸率为14%,并且拉伸压缩不对称性得到缓解,有利于镁合金的二次塑性加工?     

基于GTN模型的小冲孔高温拉伸性能表征

由于常规高温性能测试试验时间周期长,而小冲孔试验简单便捷,并且更适用于微小对象的研究.本文针对新型奥氏体耐热钢Sanicro25,进行了不同速率下小冲孔高温拉伸试验,提出了新的抗拉强度计算公式,计算精度高;观察小冲孔试样扫描电镜断口形貌,发现主要是韧性断裂形式,和单轴拉伸结果相似;采用ABAQUS软件结合适用于金属韧性断裂损伤的Gurson-Tvergaard-Needleman(GTN)模型对小冲孔拉伸过程进行了数值分析,采用分段优化和最小二乘法等获得了改进的GTN模型的不同参数值,最终模拟结果与试验结果相近;在对小冲孔变形过程分析中,提出了GTN模型中临界空隙体积分数与断裂体积分数和最大载荷及其位移的定性关系.     

硼纤维-镍复合电铸层界面结合强度的研究

研究了复合电铸层纤维-基体的界面结合强度及其对抗拉强度的影响.使用单纤维拔出法测定了不同条件下的硼纤维-镍复合电铸层的纤维-基体界面结合强度,并设计了一种简单可行的试样制备方法.试验结果表明,电流密度和热处理对硼纤维-镍复合电铸层的界面结合强度具有较大的影响;结合强度的提高能够显著提升复合电铸层的抗拉强度,并且随着硼纤维体积分数的增加,提升效果越来越明显.当硼纤维-镍复合电铸层的界面结合强度由12.49MPa上升至30.12MPa时,硼纤维体积分数为30%的复合电铸层抗拉强度由990MPa上升到1 280MPa.     

颗粒尺寸对岩石抗拉强度和断裂韧度影响的数值模拟

选取三种粒径(平均尺寸1.02,2.12,3 mm)花岗岩试样,利用自主开发的岩石破裂过程数值计算软件(RFPA-DIP细观版),进行带缺口试样三点弯曲试验.利用虚裂纹模型描述岩石试样达到峰值载荷前的断裂过程区,引入双线性应力分布模型,将试样内部平均颗粒尺寸与虚裂纹模型建立起联系,通过数值模拟可分别计算出不同颗粒尺寸花岗岩的抗拉强度和断裂韧度.通过引入分形维数概念来表达不同颗粒尺寸花岗岩试样内部颗粒分布的特征,得到结论:颗粒尺寸与分维值呈反比例关系,分维值较小的花岗岩试样其抗拉强度和断裂韧度相对较小.     

光亮碱性Zn-Ni合金电镀工艺研究

采用碱性锌酸盐镀液为基础,加入适当的络合荆、镍盐和自制添加剂与光亮剂,研究成功了一种新的光亮碱性Zn—Ni合金电镀工艺,采用霍尔槽试验探讨了添加剂、光亮荆、主盐的影响,检测了镀液、镀层性能．结果表明：该镀液成分简单、操作方便,镀液分散能力和复盖能力好,所得锌镍合金镀层结晶细致、光亮平整,其耐蚀性明显优于锌镀层,适用于钢铁件高耐蚀性电镀．     

预应变对不同晶粒度合金钢缺口试样断裂行为的影响

对两种不同晶粒度的低合金高强钢(WCF-62)的试样在常温下获得均匀预应变后(0～20%),在-125 ℃下对预应变和未预应变的试样进行了四点弯曲试验,测量了宏观和微观力学参数,以及断口参数.并结合有限元计算所得的不同预应变条件下的缺口前端的应力应变场分布,分析了预应变对不同晶粒度低合金高强钢缺口试样断裂行为的影响.结果表明:粗晶和细晶材料在室温预应变3%后,缺口韧性有明显的降低,但是随预应变进一步增加,缺口韧性基本保持不变.原因是预应变3%后两种材料解理断裂都转变为起裂控制.     

焊接对热轧H型钢高应变低周疲劳行为的影响

对热轧H型钢热轧和焊接后的高应变低周疲劳循环应力响应曲线、循环应力应变关系和应变寿命关系进行了分析,通过Coffin-Manson公式得到疲劳寿命计算公式,计算出Nf=100周时的循环韧度值σa·Δεt。结果表明,H型钢焊接试样的循环韧度比热轧试样的循环韧度降低38%。热轧试样表现出明显的循环稳定特性,焊接试样表现出循环软化直接断裂的应力响应特征。焊接试样的断口扫描电镜观察发现,疲劳裂纹在焊接接头的粗晶区表面处萌生,断口瞬断区具有明显的韧窝特征,表明材料焊接后保持较高的韧性。     

搅拌摩擦加工制备铝基复合材料的组织和力学性能

采用搅拌摩擦加工方法制备铝基SiC复合材料,研究SiC颗粒在复合材料中的分布均匀性问题,并对复合材料的力学性能及断口形貌进行分析.结果表明:1、2、3道次加工后SiC颗粒在复合材料中出现漩涡状和带状团聚现象;经4道次搅拌摩擦加工后复合层中SiC颗粒均匀弥散分布在基体金属中,复合层组织发生明显细化;添加SiC颗粒4道次加工后复合材料显微硬度提高,抗拉强度降低.搅拌摩擦区的显微硬度平均值为68HV,为基体金属显微硬度(45HV)的1.5倍;抗拉强度降低为176MPa,为基体金属的81%;复合材料拉伸试样总体表现为韧性断裂,断裂机制包含韧性断裂以及SiC颗粒与基体结合界面的撕裂.