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强流脉冲电子束表面合金化热应力耦合场数值模拟

, 许洪斌 , 胡建军 , 杨长辉 , 韩超

材料热处理学报

根据强流脉冲电子束表面合金化的特点,建立了相应的数学物理模型,以3Cr2W8V模具材料为基体,以Al为合金化元素,对电子束照射材料表面所产的热应力进行了数值模拟,并将数值模拟分析结果与实验结果进行了对比分析,结果表明:有限模拟显示3Cr2W8V电子束合金化Al样品(Al层厚度t=2 μm)冷却后的表层4μm范围内的点残余拉应力达到材料的屈服极限750 MPa,理论上材料将发生屈服.通过金相观察,样品表面有大量熔坑形貌,但并未出现明显裂纹,说明3Cr2W8V样品表面屈服形式主要为熔坑.另外,3Cr2W8V材料表层10 μm范围内主要受残余拉应力,残余拉应力大小约为650 ~ 750 MPa.随着深度的增加,残余拉应力值急剧减小,并在距离表层20μm处受最大残余压应力,最大残余压应力值约为120 MPa,并随着深度的继续增加,残余压应力值缓慢减小.

关键词: 强流脉冲电子束 , 表面合金化 , 数值模拟 , 热应力

Mg-x Li-Al 变形镁合金微观组织与拉伸性能

许天才 , 彭晓东 , 张玺 , , 姜军伟 ,

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.07.013

利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X 射线衍射仪(XRD)分析了 Li 元素对 Mg-x Li-3Al 合金组织的影响,并用电子万能试验机测试合金的拉伸性能.结果表明,Li 含量的变化可以明显改变合金的相组成.当 m (Li)<5.7%(质量分数)时合金由单一α-Mg 相组成;Li 含量在5.7%~10.3%(质量分数)之间时,合金为α-Mg+β-Li 双相;m (Li)>10.3%(质量分数)时合金为单一β-Li 相.合金的塑性随 Li 含量的升高而增加,铸态 LA113合金的延伸率高达37.36%,但挤压态下合金强度随 Li 含量升高而降低,挤压态 LA53合金具有最佳抗拉强度,达到263.28 MPa.当 Li 含量升高,合金中的第二相粒子会出现 Al12 Mg17转变为 LiMgAl2.

关键词: 镁锂合金 , 铸态 , 挤压态 , 微观组织 , 拉伸性能

40Cr表面电子束Al合金化的表面性能分析

胡建军 , 张根保 , , 许洪斌 , 韩超

材料导报

利用强流脉冲电子束对40Cr材料进行表面Al合金化,对比分析了其合金化前后的表面粗糙度和表面硬度,对合金化前后的样品进行了微动摩擦磨损实验,并对摩擦磨损实验过程的摩擦系数和磨损量进行了考察分析.实验结果证明40Cr表面电子束Al合金化对试样表面粗糙度的影响具有两面性,40Cr表面电子束Al合金化后样品硬度有所提高,经电子束合金化的样品摩擦系数在磨损初期都很小,随着摩擦磨损的进行摩擦系数出现突变现象,增大后的摩擦系数与原始样品相当.40Cr材料表面经电子束Al合金化后,微动摩擦性能得到提高.

关键词: 强流脉冲电子束 , 40Cr , 合金化 , 摩擦性能 , 耐磨性

EVA改性PP/杨木粉复合材料的制备及性能研究

, 宫敬禹 , 韩超 , 叶阳

材料导报

以PP为基体,采用热压成型的方法制备PP/杨木粉复合材料.通过转矩流变、维卡耐热、SEM等分析方法研究了偶联剂含量、2种热塑性弹性体及其含量对复合材料流变、耐热、力学性能的影响.结果显示,0.5份的偶联剂可以提高木粉30份体系的拉伸强度及缺口冲击强度.EVA的改性效果显著,试样EA10的拉伸强度和缺口冲击强度分别为31.4MPa和7.94kJ/m2,较WF30分别提高23.62%和56.92%.SEM断面观察发现,试样的EA10基体连续性良好,大量木纤维在基体中断裂,撕裂区域较多,说明材料的韧性得到明显改善.

关键词: PP/杨木粉复合材料 , 铝酸酯偶联剂 , 维卡软化点 , EVA , 扫描电子显微镜

强流脉冲电子束作用下40Cr表面性能的研究

许天才 , 许洪斌 , , 胡建军 , 凌文凯

材料导报

强流脉冲电子束照射下40Cr试样表面熔坑现象随照射次数的变化而改变.通过金相显微镜观察得到试样表面粗糙度随熔坑的变化趋势,同时观察截面的金相组织,分别测量不同照射次数下试样的表面与截面硬度,在此基础上分析照射次数对试样硬度的影响.采用摩擦磨损试验测试不同照射次数下试样的表面耐磨性能,结果表明经25次照射后试样磨痕宽度减小、磨损体积缩小.

关键词: 强流脉冲电子束 , 40Cr , 表面性能 , 摩擦磨损

强流脉冲电子束处理下40Cr的摩擦磨损性能研究

, 胡建军 , 许洪斌 , 鲜杨 , 金铁玉

材料导报

利用强流脉冲电子束对40Cr钢进行表面改性处理,分析了处理后的金属组织、表面硬度、截面硬度、表面粗糙度以及摩擦磨损性能.结果表明,不同加速电压下摩擦系数的变化受材料照射前表面粗糙度状况、照射后熔坑的形貌和分布密度的影响,此外,电子束照射引起的材料表面组织的变化也会使摩擦系数发生改变,随电压的增大材料的耐磨性提高.

关键词: 强流脉冲电子束 , 40Cr , 截面硬度 , 摩擦系数 , 耐磨性

微量Sr和Mn对Mg-8Li-3Al变形合金力学性能的影响

许天才 , 彭晓东 , 张宝 , 魏国兵 , , 姜军伟

材料研究学报

用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、x射线衍射仪(xRD)和电子万能试验机对比研究了微量添加Sr和Mn对Mg-8Li-3Al合金组织和力学性能的影响,结果表明:基础合金Mg-8Li-3Al主要由α-Mg,β-Li和Al12Mg17金属间化合物组成,Sr和Mn的加入使合金中形成了Al4Sr和Al2Mn3等金属间化合物.合金元素Sr和Mn对合金组织均有细化效果,Sr的细化效果优于Mn.添加Sr和Mn后合金的强度均有所提高,其中挤压态Mg-8Li-3Al-0.5Sr-0.5Mn合金的=242.15 MPa,2=206.96 MPa,δ=22.43%,比Mg-8Li-3Al镁合金的力学性能分别提高了14.98%,28.11%和8.31%.

关键词: 金属材料 , 镁锂合金 , Sr和Mn , 微观组织 , 力学性能

38MnVTi非调质钢的高温热压缩变形特性及加工图

江华德 , , 汤萌

机械工程材料

采用Gleeble-1500D型热模拟试验机对38MnVTi非调质钢进行热压缩试验,研究了其在950~1 200℃和应变速率为0.01~10 s-1条件下的热变形行为,基于Parasd和Murty两种失稳判据分别建立了动态材料模型(DMM)的加工图,利用加工图确定了试验钢在应变为0.8下的流变失稳区,并分析了两种加工图的差别.结果表明:两种加工图中失稳区域的面积大小相近,功率耗散系数的数值变化趋势相似,但它们的失稳区位置有差异;低的功率耗散系数可以作为一种识别热变形失稳的方法,应避免试验钢在高应变速率下进行大应变量变形;试验钢的热变形最佳工艺参数为变形温度1 050~1 200℃、应变速率0.04~1 s-1.

关键词: 38MnVTi非调质钢 , 热压缩变形 , 加工图

38MnVTi钢本构方程及加工图

, 江华德 , 汤萌

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2014.22.034

通过热模拟压缩试验,研究了38MnVTi非调质钢热变形行为.试验的变形温度和应变速率为:950~1200℃,0.01~1o s-1.分析了不同应变量(峰值应变,0.4,0.6)对应的应力值对建立本构方程的影响规律.建立了应变量为0.4和0.6时,基于动态材料模型的热加工图.结果表明,峰值应力建立的本构方程其预测精度比稳态应力建立的模型高.材料在温度范围为950~1000℃,应变速率范围为1~10 s-1区域内变形会发生失稳.材料推荐的热加工最佳工艺条件为:温度1150~1200℃,应变速率0.1~1 s-1.

关键词: 38MnVTi非调质钢 , 本构方程 , 加工图

影响酚酞基聚醚砜/DMAc/水三体系相图的因素

刘峙岳 , 赵欣 , 翠仙 , 李继定

膜科学与技术 doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2007.06.002

采用浊点滴定法测定了聚醚砜(PES-C)铸膜液的浊点,并绘制了PES-C/DMAc/H2O三体系相图.在PES-C/DMAc溶液体系中分别加入草酸(OA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、无水氯化锂(LiCl)、聚乙二醇600(PEG-600)、吐温80(Tween-80)、乙醚(EE)6种添加剂,考察了不同添加剂对体系相图的影响,并对机理进行简要分析.此外,还考察了草酸浓度对该体系相图的影响.

关键词: 醚砜 , 相图 , 添加剂

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