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大尺寸镁-锌-锆合金挤压型材组织、织构和力学性能的研究

黎小辉 , , 王顺成 , 戚文军

稀有金属材料与工程

通过X射线衍射分析、金相分析和力学性能测试对大尺寸ZK60镁合金挤压型材的微观组织、织构取向和室温力学性能进行系统研究.结果显示,挤压态ZK60镁合金中主要由a-Mg和MgZn2相组成,此外还有少量的Mg2Zn11和Zn2Zr3相.挤压变形后初始的粗大铸态组织沿着挤压方向被极大地细化和破碎,同时伴有部分动态再结晶发生.大部分晶粒的基面沿着挤压方向和横向排列而不是常规的挤压纤维状取向分布.沿着45°方向取样展现出最好的断裂伸长率,其中间和边部分别为28%和23%,而最大抗力强度则体现在沿着挤压方向拉伸样品在中间和边部分别为325和312MPa.

关键词: ZK60镁合金 , 挤压型材 , 微观组织 , 力学性能 , 织构演变

冲击压缩下氧化铝陶瓷中的延迟破坏实验研究

陈刚 , 刘占芳 , , 姚国文

功能材料

利用轻气炮对不同厚度的氧化铝陶瓷试件进行了平板冲击实验,并借助激光速度干涉仪(VISAR)测试了试件的自由面速度历程。实验结果显示,自由面速度曲线上存在表征破坏波出现的二次压缩信号。根据实验结果计算获得了破坏波穿过试件的运动进程,并确定了试件中破坏波的运动轨迹近似为一条直线,得出在冲击压力为7.16GPa时试件内破坏波波速约为5.051km/s,破坏延迟时间约为0.105μs。最后简单分析了该现象产生的物理机制。

关键词: 氧化铝陶瓷 , 平板冲击实验 , 破坏波 , 延迟破坏

应变率对硫化橡胶压缩力学性能的影响

吴长河 , , 叶培 , 符志 , 刘占芳

功能材料

利用分离式霍普金森压杆(SHPB)和材料实验机MTS810对硫化橡胶进行动态和准静态单轴压缩实验,获得硫化橡胶的应力-应变响应曲线,研究了应变率对其压缩力学性能的影响.实验结果表明,硫化橡胶在低应变率时的应变率效应不明显,然而在较高应变率时,应变率对其动态应力-应变关系有明显的影响,弹性模量、屈服应力以及流动应力都随应变率的增大而增大.采用基于应变能函数理论的橡胶本构模型来描述硫化橡胶压缩荷载下的力学行为.数值模拟了硫化橡胶的应力-应变历程,并与实验数据进行比较,结果显示两者吻合良好.

关键词: 硫化橡胶 , 压缩力学性能 , 应变率 , 本构模型

氧化铝陶瓷动态压缩强度的高压和高应变率效应

刘占芳 , , 张凯 , 颜世军

功能材料

平面冲击压缩下材料由弹性到非弹性变形转变的临界值对应着材料的动态压缩强度,高压和高应变率强烈影响材料的强度.采用粘塑性比拟法建立了材料发生非弹性变形的动态屈服条件,并引入Drucker-Prager静态屈服准则,可以联合考虑动态压缩强度的高压和高应变率效应,据此提出了新的Hugoniot弹性极限表征形式.利用轻气炮进行了氧化铝陶瓷平板冲击实验,VISAR测试了样品的自由面速度历程,讨论了氧化铝陶瓷动态压缩强度的测定和存在的不确定性问题.

关键词: 氧化铝陶瓷 , Hugoniot弹性极限 , 平板冲击实验 , 动态屈服条件

Mg-3Zn-2Gd合金轧制态和退火态的组织与力学性能

戚文军 , , 刘汪涵博 , 黎小辉

材料研究学报 doi:10.11901/1005.3093.2015.731

利用光学显微镜和扫描电子显微镜分析了热轧态及退火态Mg-3Zn-2Gd合金的组织,并测试了其室温拉伸力学性能.结果表明:合金板材经应变为23%--67%的轧制后组织得到细化,平均晶粒尺寸由10μm减至轧制应变为67%时的4μm.初始组织中的大量孪晶和剪切带逐渐减少;随着轧制应变增至67%,剪切带消失,组织由动态再结晶晶粒和少量孪晶组成.拉伸力学性能显著提高,抗拉强度σ0和屈服强度σ0.2分别由未轧制时的255 MPa和215MPa提高至轧制应变为67%时的305MPa和300 MPa,而伸长率δ先提高后降低.再经573K退火处理1h后,合金组织发生静态再结晶,变形不均匀区域消失,由细小均匀等轴晶组成;σ0和σ0.2分别降至265MPa和235 MPa,δ提高至19.0%;拉伸断口呈现大量韧窝,表现为韧性断裂.

关键词: 金属材料 , 镁合金板 , 轧制组织 , 退火组织 , 力学性能 , 轧制应变

轧制-退火工艺制备超细晶D6 A钢的微观组织与织构

王鹏杰 , 申勇峰 , , 王洪波 , 杨世全

钢铁研究学报 doi:10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20160042

对D6 A钢热轧板进行了两相区轧制及退火处理,获得超细晶 D6 A 合金钢样品,微观结构特征为纳米尺寸的球粒状渗碳体弥散分布于亚微米尺寸的铁素体组织中.实验结果表明:随着退火温度由550℃升高至650℃,铁素体晶粒被拉长现象逐渐减弱直至消失,晶粒尺寸呈现先减小后增大的趋势,在550℃时达到最小尺寸400 nm;同时渗碳体尺寸逐渐由70增加至140 nm,其质量分数分数由9.6%降低至3.6%;随着退火温度升高,实验钢沿α和γ取向线分布的{112}<110>、{111}<112>和{001}<110>织构强度逐渐减弱,600℃退火后消失,{110}<001>与{112}<111>织构逐渐增强,硬度随退火温度升高由472 HV逐渐减小至423 HV.细晶强化、纳米尺寸渗碳体的析出强化,以及织构强化的共同作用是超细晶D6 A钢的主要强化机制.

关键词: D6 A钢 , 两相区轧制 , 超细晶 , 球形渗碳体 , 织构

Mg-Zn-Gd合金的微观组织和力学性能

, 戚文军 , 黎小辉 , 李志成

稀有金属 doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2016.01.003

利用等离子体发射光谱仪(ICP)、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)等分析手段研究了Mg-xZn-yGd(x=1~3,y=1 ~3)合金铸造态、挤压态的化学成分和微观组织演变,并测试其室温拉伸力学性能.研究结果表明:随着Gd含量的增加,铸态组织显著细化,枝状晶间距减小,其组分相Mg-Zn-Gd三元相面积分数逐渐增多,MgZn2相逐渐减少直至消失,第二相从晶界处呈连续网状分布转变成晶界断续和晶内均匀分布.挤压态组织得到细化,挤压过程发生了明显的动态再结晶,平均晶粒尺寸从Mg-3Zn合金的30μm降到Mg-2Zn-1Gd合金的10μm.第二相沿挤压方向趋于带状分布,部分弥散分布于晶内,成棒状或块状的MgZnGd三元相,尺寸约为1~3 μm.挤压态Mg-xZn-yGd合金的抗拉强度σb从Mg-3Zn的260 MPa提高到300 MPa,延伸率δ从13%提高到25%,屈服强度变化不大,σb和δ提高幅度分别为15.4%,92%.挤压态的显微硬度由Mg-3Zn的HV 52.1提高到Mg-3Zn-2Gd的HV 70.4,挤压态Mg-xZn-yGd合金室温拉伸断口呈现典型的韧性断裂特征,应力在第二相粒子处集中.

关键词: Mg-Zn-Gd合金 , 微观组织 , 力学性能 , 动态再结晶

PMI 泡沫夹层结构整流罩卡门锥段成型技术研究

赵锐霞 , 尹亮 , 潘玲英

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2012.04.014

对PMI泡沫夹层结构整流罩卡门锥段成型技术进行了研究,通过对玻璃钢面板及其泡沫夹层结构性能、面板成型、泡沫热成形、泡沫拼接、玻璃钢泡沫夹层结构成型及无损检测等技术研究,确定了玻璃钢外面板、预先固化,然后与泡沫等复合组装,最后铺覆内面板,整体进罐固化的成型工艺.结果表明,玻璃钢面板纵、横向拉伸强度为602、593MPa,模量为26.0、27.2 GPa,满足设计强度≥350MPa、模量≥25GPa的要求;玻璃钢/PMI泡沫夹层结构泡沫密度为(110±10)kg/m3,厚度28mm,纵、横向侧压强度为32.9、30.5MPa、模量为2.31、2.38GPa,满足设计指标侧压强度≥25MPa、模量≥2.0GPa的要求,采用玻璃钢/PMI 泡沫夹层结构分步固化成型工艺研制的首件新型号整流罩卡门锥段,满足设计使用要求.

关键词: 泡沫夹层结构 , 卡门锥段 , 成型技术

科学评价,务实求真——熊英等作者的论文编后记

材料科学与工程学报

本刊2012年第五期第801页刊登了熊英等作者的论文,这是本刊编辑部自创刊以来收到的第一篇这样的论文,该文对本刊在材料科学期刊中所处的地位及面临问题、发展方向作出如此客观、中肯的评价与指引,均使编辑部成员十分感动。今年恰是本刊创刊30周年纪念,谨以此《编后记》供奉广大读者,

关键词: 科学评价 , 论文 , 作者 , 务实 , 科学期刊 , 编辑部 , 创刊

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