汪存显
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索涛
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李玉龙
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谢奎
中国有色金属学报
以99.9%的高纯铝为实验材料，利用等径通道转角挤压技术制备超细晶铝，研究其在77~473 K温度范围内的准静态和动态压缩力学性能，并研究晶粒细化对纯铝应变硬化行为及其温度和应变率敏感性的影响。结果表明：晶粒细化导致准静态压缩时纯铝应变硬化能力丧失，甚至在较高实验温度下出现应变软化。此外，材料力学行为的温度和应变率敏感性也显著升高。随着实验温度的升高，材料力学行为的应变率敏感性显著增大。
关键词:
超细晶铝
,
等径通道挤压
,
力学性能
,
应变率敏感性
,
温度敏感性
,
应变软化
李建国
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郭亚洲
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李玉龙
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索涛
稀有金属
在等径通道角挤压法(ECAP)的基础上,通过对挤压试样的设计,提出一种铜包裹着钛棒的ECAP法,最终成功地制备了1、2、4道次超细晶钛,采用这种方法可以在很小的挤压力下实现UFG-Ti的制备.不但有效抑制了钛棒的碎裂,还避免了挤压杆失稳.通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)观察了各道次UFG-Ti的微观组织,并利用显微硬度计研究了其硬度变化.利用万能试验机和SHPB系统在不同应变率下进行了压缩试验.结果表明,常温下ECAP处理后纯钛的晶粒明显细化,力学性能显著提高,在准静态和动态压缩载荷作用下其流动应力(10％应变处)分别提升了71％和86％.最后研究了UFG-Ti的应变率敏感性,发现UFG-Ti的流动应力对应变率具有较低的依赖性.
关键词:
等径通道角挤压
,
纯钛
,
力学性能
,
Hopkinson杆
,
应变率敏感性
史展飞
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李玉龙
,
索涛
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刘元镛
,
曾宁
,
刘小冬
材料科学与工程学报
采用超声高频加载方法进行高周疲劳试验时,应考察载荷频率对材料疲劳特性的影响.本文从微 观组织结构和外部环境两方面论述了疲劳特性的频率效应,从裂纹扩展率、断口分析等方面回顾和介绍了频率对 合金钢、钛合金、铝合金三类常用金属疲劳特性的影响,比较了三者异同.最后展望了高周和超高周疲劳研究的方向和方法及其在工程中的应用.
关键词:
高周疲劳
,
频率
,
疲劳特性
,
疲劳寿命
胡海涛
,
李玉龙
,
索涛
,
赵峰
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2013.4.014
研究激振频率对铝合金悬臂梁结构振动疲劳特性的影响.在不同激振频率下测试2024铝合金悬臂梁相同初始应力幅值下的振动疲劳寿命.利用体式显微镜及扫描电镜对疲劳断口进行微观分析.结果表明:初始应力相同时,处于共振状态的悬臂梁振动疲劳寿命最长,瞬断区面积最小.微观分析表明,疲劳裂纹源萌生于材料表面的最大应力区,在裂纹源区有明显的放射状条纹、贝壳线和大量刻面;在疲劳裂纹扩展区,除疲劳条带外,还观察到大量的二次疲劳裂纹;疲劳瞬断区则由大量韧窝构成,表现出典型的韧性断裂特征.微观分析可知合金内强化相颗粒对疲劳裂纹扩展有明显的阻碍作用.
关键词:
2024铝合金
,
振动疲劳
,
固有频率
,
疲劳断口
赵峰
,
李玉龙
,
索涛
,
刘元镛
稀有金属材料与工程
使用有限元方法模拟在等径通道挤压过程中,后压力对材料塑性变形的影响,并对多道次挤压试验结果进行分析比较.结果表明:施加后压力可以有效提高材料每道次挤压的塑性变形程度和分布均匀性.在多道次挤压过程中,施加后压力可以大幅度降低晶粒最终细化尺寸,降低挤压温度来减小温度对晶粒细化效果的影响.
关键词:
等径通道挤压
,
后压力
,
晶粒细化
王雷
,
李玉龙
,
索涛
,
郭亚洲
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2013.4.013
利用分离式Hopkinson拉杆设备对五种航空常用铝合金2A12-CZ,2A12-M,2024-T351,7050-T74,7050-T7451进行了室温动态拉伸力学性能探究,并利用电子万能试验机对这五种材料进行了准静态拉伸力学性能测试,得到了五种铝合金在不同应变率下的拉伸真实应力应变曲线.试验结果显示:7050系列铝合金有较高的屈服强度,2A12M抗拉强度则最低.五种航空铝合金都表现出不同程度的正的应变率敏感效应,其中2A12-CZ敏感性最强,7050T7451敏感性最弱.五种铝合金动态拉伸失效应变明显大于准静态拉伸失效应变.2A12M与2024T351有较高的动态拉伸失效应变.在试验结果的基础上,选择Johnson-Cook本构模型,Cowper-Symonds本构模型来拟合这五种材料的动态本构,模型预测与试验结果吻合较好.
关键词:
铝合金
,
动态拉伸
,
应变率敏感性
,
屈服强度
,
本构模拟
索涛
,
李玉龙
,
刘元镛
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2006.04.019
本文利用INSTRON试验机和分离式Hopkinson压杆测试了航空有机玻璃在试验温度为299K～373K之间,两种准静态应变率(10-3,10-1 1/s)和一种动态应变率(550 1/s)下的压缩力学行为.试验结果表明:在准静态载荷下,随着温度的升高,材料的弹性模量和流动应力减小,在应变率为10-1 1/s时表现出明显的应变软化行为;在高应变率(550 1/s)下,随着温度的升高,材料的流动应力逐渐减小而破坏应变增大,当温度超过333K时也有应变软化现象发生;在相同温度下,随着应变率的升高,材料的流动应力增大,但破坏应变减小.通过观察变形后试样的形貌,可以认为试样内部的微裂纹是应变软化的主要原因.最后,ZWT粘弹性本构模型被用来对试验数据进行拟合,结果表明该模型能够较好地预测这种材料在应变8%以内的力学行为.
关键词:
航空有机玻璃
,
流动应力
,
应变软化
,
本构模型
张红
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索涛
,
李玉龙
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2012.1.016
利用带有加热装置和同步组装系统的高温Hopkinson压杆系统对某不锈钢材料在温度20 ～ 800℃时,应变率103 ～ 104s-1下的动态压缩力学性能进行了测试,得到了材料在不同温度和应变率耦合作用下的真实应力-应变曲线.对比准静态结果,考察了材料流动应力的温度和应变率敏感性,并根据热激活位错运动理论对其内在机理进行了解释和探讨.试验表明,材料具有显著的热软化和应变率强化效应；且高温时,材料的温度敏感性、应变率敏感性均显著增加.
关键词:
动态压缩
,
流动应力
,
绝热温升
,
温度敏感性
,
应变率敏感性
