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连续纤维增强金属基复合材料的研制进展及关键问题

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2013.2.015

介绍连续纤维增强金属基复合材料的种类及其在航空航天领域的应用情况,并对连续纤维增强金属基复合材料研制过程中的难点和热点问题进行归纳和总结,对关键技术问题提出相应的研究方法和思路.纤维与金属基体间的界面问题是其研究与应用的最主要问题,可以从纤维的表面改性、纤维与基体的相容性和润湿性、界面反应、界面强度等方面入手,结合各种复合材料制备工艺的特点,解决界面薄弱性问题；另外加强复合材料损伤机理的研究,建立其损伤评价体系,可以为其实际应用提供参考依据；先进的加工成型和连接技术,可以降低复合材料零件的制造成本,确保零件质量,是复合材料产业化应用的重要保证.

关键词: 纤维增强金属基复合材料 , 制备 , 进展 , 性能 , 应用

δ相对GH4169合金热变形行为的影响

韦家虎 , 董建新 , 喻健 , 姚志浩 , 付书红

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2012.6.011

对GH4169合金进行四种不同工艺的热处理以得到不同的δ相析出状态,采用Gleeble-1500试验机在980℃下测试合金热变形特性.结果表明,GH4169合金经不同热处理后可获得不同初始状态的δ相含量及分布状态,合金中δ相的增加将降低合金变形抗力;δ相的存在促进变形合金再结晶形核和长大;晶界δ相的存在有利于热变形过程中的再结晶,而晶内δ相则阻碍形核过程;预先析出的δ相在变形过程中发生溶解.

关键词: GH4169 , 热处理 , δ相 , 热变形

冷却速率对GH4169合金显微组织和持久性能的影响

曾维虎 , 付书红 , 赵宇新 , 韦家虎 , 张绍维

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2011.z1.023

采用金相显微镜、扫描电镜和物理化学相分析对经时效后两种不同冷却速率的GH4169合金的显微组织和持久性能进行了研究,结果表明:冷却速率的改变,对合金中碳化物的含量和晶粒尺寸没有明显影响,但显著改变了(γ'+γ'')相的平均尺寸和δ相的含量;当冷却速率较快时,合金的持久性能较好.

关键词: GH4169 , 冷却速率 , 显微组织 , 持久性能

注射成型水溶性陶瓷型芯技术

王程成 , 贺德龙 , 鞠梦婷 , 韦家虎 , 益小苏

航空材料学报 doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2015.4.011

水溶性陶瓷型芯对于内腔结构复杂和高尺寸精度的合金铸件的精密铸造成型起着十分关键的作用.本文系统介绍了近年来国内外水溶性陶瓷型芯注射成型技术的研究进展,并重点分析了对关键工艺过程如增塑剂制备、黏结剂和陶瓷粉体组分和粒径的选择、混料工艺优化、注射成型关键参数、脱脂烧结及防水处理等对型芯微观结构、质量和性能影响,为高性能水溶性陶瓷型芯的研制提供技术指导.最后,在总结现有技术特点的基础上,分析了未来水溶性陶瓷型芯注射成型技术的发展趋势,特别是新兴的纳米材料和技术以及计算机模拟技术,将为高性能和低成本型芯的研制提供必要的支持和保障.

关键词: 水溶性陶瓷型芯 , 注射成型 , 水溶性 , 工艺优化 , 性能

细晶铸造K4169合金微观组织对力学性能的影响

韦家虎 , 董建新 , 张麦仓 , 曾燕屏 , 赵京晨

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2006.01.007

比较细晶铸造工艺和普通铸造工艺获得的K4169合金的组织和力学性能,借助于光学显微镜、扫描电镜、能谱仪等手段,分析两种工艺所获得的合金的金相组织、断口形貌以及组织中相成分,并探究两种工艺获得的合金组织对力学性能的影响.结果表明:用热控法获得的K4169细晶合金,细晶铸造组织为细小均匀的等轴晶,且组织中Laves相和δ相的数量比普通铸造获得的合金少很多,碳化物数量略多;细晶铸造K4169合金在不同温度下,其拉伸强度、屈服强度比普通铸造要高,塑性稍低;持久强度却有很大的提高,是普通铸造的3.5倍左右,细晶铸造K4169合金具有良好的强度和韧性等综合力学性能.

关键词: 细晶铸造 , K4169 , 力学性能 , 微观组织

GH4169合金双锥实验组织模拟与验证研究

韦家虎 , 董建新 , 喻健 , 付书红 , 姚志浩 , 张麦仓

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.08.012

建立了综合考虑变形参数、温升、冷速等交互作用的GH4169合金热变形组织演化预测模型及计算流程,同时,采用外廓尺寸约为φ200mm×160mm的双锥形试样为研究对象,在980,1020,1060,1120℃温度下进行锻造的组织演变模拟计算和验证实验.结果表明:采用的双锥形试样能够较好地符合零件锻造的实际状态,建立的组织预测模型是合理可行的,能够实现合金锻造过程的组织模拟.

关键词: GH4169合金 , 热变形 , 组织演化模型

形变参数对GH4169合金热变形行为的影响

韦家虎 , 董建新 , 付书红 , 姚志浩 , 张麦仓

材料热处理学报

利用Gleeble-1500热模拟试验机,研究了GH4169合金在变形温度为900 ～1100℃、应变速率为0.1s-1、1s-1、20 s-1、最大变形量高达70％条件下的高温变形行为,建立了GH4169合金的高温变形流动应力模型,分析了变形工艺参数对合金晶粒再结晶的影响规律.结果表明:随变形温度的降低和应变速率的增加,合金变形抗力显著增加；当变形量超过临界变形量时,随着变形量增加或变形温度的提高,合金的再结晶程度逐渐增加；然而,变形速率的变化,对该合金再结晶影响较为复杂.

关键词: GH4169 , 热变形 , 再结晶 , 本构模型

生物质中温热熔预浸料用环氧树脂体系

张旭锋 , 余金光 , 韦家虎 , 益小苏

材料工程 doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.000679

采用生物质松香酸酐固化剂,通过配方设计和筛选,由配方体系成膜性、胶膜储存期、胶膜状态及DSC测试初步确定生物质环氧树脂体系的配方组成环氧树脂/固化剂/促进剂的质量比为100/60/3~4.由动态/稳态DSC测试和锥板旋转黏度计对体系的固化特征温度和黏度-温度-时间特性进行研究,结果确定树脂体系可在120~140℃ 完成固化,热熔法预浸温度范围60~85℃,其黏度在1500~5000mPa·s,其中70℃操作时间达180min.最后由红外光谱和DSC对生物质环氧体系的固化反应机理进行了研究.

关键词: 生物质 , 环氧树脂 , 中温固化 , 热熔预浸