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16Mn/Zn抗震复合材料的单向拉伸与循环变形行为

包晓军 , 刘勇兵 , 曹占义 , 孙喜良 , 吴坪安

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2005.05.014

采用复合铸造工艺将16Mn钢和工业纯锌制备出双金属层状抗震复合材料,并对其在不同条件下的单向拉伸性能和循环变形行为进行了研究.研究表明:在单向拉伸条件下,应变速率对复合材料试样的应力-应变曲线影响不大;在0.5%、1%、1.5%应变下所对应的拉压应力随循环次数的增多而增大,材料出现循环硬化行为,并且循环应变的提高使材料的循环硬化行为逐渐明显,进一步循环使拉压应力趋于稳定;16Mn钢/锌抗震复合材料试件具有滞回特性,使结构适应反复载荷作用下的内力和变形,起到减震的作用.

关键词: 抗震复合材料 , 单向拉伸 , 应力-应变曲线 , 循环硬化

纳米Cu粉末的SPS烧结与晶粒长大行为的研究

冉旭 , 刘勇兵 , 闫海峰 , 刘学然 , 曹占义

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2005.05.011

为了研究金属材料在放电等离子烧结(SPS)过程中晶粒的长大行为和激活能的变化情况,利用SEM、FESEM、TEM等技术分析测定了纳米Cu粉坯体在SPS过程中组织形貌和晶粒尺寸的变化情况.研究表明:特定的工艺和烧结制度下,应用SPS技术可以得到均匀、致密的组织;脉冲电流的作用使晶粒表面大大活化,晶粒长大激活能大大降低,材料在迅速烧结的同时,晶粒也迅速长大.

关键词: 放电等离子烧结 , 纳米Cu粉末 , 晶粒生长 , 激活能

16Mn/Zn复合材料界面组织结构与拉伸变形行为

冉旭 , 何进 , 包晓军 , 曹占义 , 展鹏

材料热处理学报

采用拉伸试验、金相显微镜、扫描电子显微镜对复合铸造法制备的16Mn/Zn复合材料界面层组织和性能进行了研究.研究结果表明:16Mn/Zn复合材料的强度介于锌和16Mn钢之间;受纵向拉伸的条件下,16Mn/Zn复合材料中的微裂纹首先在靠近钢一侧的界面层处萌生,并随载荷增加,微裂纹逐向锌基体扩展,与外加应力相垂直的主裂纹联接成大裂纹,最终导致锌断裂,之后应力由16Mn钢单独承载直至断裂;16Mn/Zn复合材料的纵向拉伸断口分为韧性断裂(16Mn钢)和脆性断裂(界面和锌).

关键词: 复合材料 , 界面 , 拉伸变形

Al2O3·SiO2颗粒增强铝基复合材料的摩擦磨损特性

李月英 , 刘勇兵 , 曹占义 , 杨杰

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2003.02.007

对用挤压铸造法制备出的Al2O3@SiO2颗粒增强铝基复合材料在不同条件下的摩擦磨损特性进行了研究.结果表明:Al2O3@SiO2颗粒的加入可提高复合材料的耐磨性,复合材料同基体铝合金相比摩擦因数也较低.在较低载荷和滑动速度下,该复合材料的耐磨性明显优越于基体铝合金,摩擦因数也稳定地低于基体铝合金;而在较高载荷和滑动速度下,同基体铝合金相比,复合材料耐磨性的改善有所降低,但摩擦因数仍可以保持较低的水平.这是由于随着载荷和滑动速度的变化,复合材料的磨损机制发生了转化.对Al2O3@SiO2颗粒在摩擦磨损过程中所起到的作用进行了分析.

关键词: 铝基复合材料 , Al2O3@SiO2颗粒 , 耐磨性 , 磨损机制

白云石煅烧组织的转变过程

王冲 , 刘勇兵 , 曹占义 , 张元源 , 陈永弟

材料热处理学报

以长白山地区白云石为实验对象,在不同温度、不同时间下进行煅烧实验,通过TG和DTA等热分析手段,以及利用XRD和SEM对白云石分解前后的组织结构进行观察分析,确定了白云石分解过程及相应的组织转变过程.结果表明:长白山地区白云石中的MgO和CaO的分子比为1∶1,矿物呈隐晶质组织.热分解过程分两步完成:第一步反应:CaMg(CO3)2=CaCO3+MgO+ CO2↑,第二步反应:CaCO3=CaO+ CO2↑；最佳煅烧参数是:煅烧温度700℃,恒温时间3h.此外,在930℃下恒温煅烧3h开始形成团聚结构,白云石表面过烧活性降低.

关键词: 白云石 , 煅烧 , 显微结构

开发Fe/Zn抗震复合材料的构想

高慧婷 , 刘勇兵 , 曹占义 , 王磊 , 包晓军 , 孙喜良

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2004.02.030

系统阐述了地震动特性对结构破坏的影响、工程上增加阻尼的4种方式及研究材料滞回耗能的指导思想,首次提出开发Fe/Zn抗震复合材料的构想.研究了开发Fe/Zn抗震复合材料的实验基础,提出了Fe/Zn抗震复合材料的力学模型及其设计方案,并结合工程实践展望了Fe/Zn抗震复合材料的应用前景.

关键词: Fe/Zn复合材料 , 抗震性能 , 延性

用电化学测氢法研究稀土对变形铝及Al-Zn-Mg合金氢含量的影响

曹占义

中国稀土学报

关键词:

钢/锌层状复合材料的力学性能与耗能行为

包晓军 , 刘勇兵 , 吴坪安 , 孙喜良 , 曹占义

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2006.08.008

对复合铸造法制成的钢/锌层状复合材料在不同条件下的单向拉伸和低周疲劳实验进行了研究.结果表明:锌的加入使钢/锌复合材料的塑性得到提高,同时其强度与钢相比有所降低.在单向拉伸条件下,拉伸速度对钢/锌复合材料试样的应力-应变曲线影响不大.在±0.5%,±1.0%,±1.5%应变范围内,所对应的拉压应力随着循环次数的增多而增大,表明材料出现循环硬化行为,并且循环应变的提高使材料的循环硬化行为逐渐明显,进一步循环使拉压应力趋于稳定.

关键词: 层状复合材料 , 单向拉伸 , 应力-应变曲线 , 循环硬化

钢/锌复合材料阻尼性能研究

吴坪安 , 曹占义 , 包晓军 , 孙喜良

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2006.z1.096

采用复合铸造法制备了钢/锌复合材料研究其阻尼性能.在拉伸条件下分析其阻尼机制以及拉伸过程中材料的变形行为;在循环条件下测试其阻尼性能与应变幅值的关系;通过衰减实验测试其阻尼性能与材料的几何性质的关系;同时,在三种实验条件下对比钢/锌复合材料和单相钢和锌的阻尼性能.实验结果表明,钢/锌复合材料较钢改善了阻尼性能,较锌则提高了刚度和强度;钢及钢/锌复合材料的阻尼性能具有应变依赖性;复合材料的几何特性对其阻尼性能有一定的影响.

关键词: 应变依赖性 , 摩擦阻尼 , 位错阻尼 , 界面阻尼

机械合金化制备铜碳过饱和固溶体

刘学然 , 刘勇兵 , 曹占义 , 冉旭 , 郭秀艳

材料热处理学报 doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2006.02.008

采用机械合金化方法制备Cu-4wt%C过饱和固溶体,通过SEM和XRD分析研究了机械合金化中Cu-C复合粉末的形貌变化及碳在铜中的固溶度扩展问题.结果表明,机械合金化过程中Cu粉和C粉形成了层状复合粉末;随着球磨时间的增加,C的衍射峰逐渐消失,Cu的衍射峰逐渐宽化,并且位置发生偏移;球磨24h后,C原子固溶到Cu中,Cu的点阵常数达到0.3620nm,晶格膨胀了0.15%.

关键词: 机械合金化 , Cu-C复合粉末 , 过饱和固溶体 , 固溶度 , 点阵常数