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镁合金靶板在球形弹丸侵彻过程中的破坏分析

纪伟 , 范亚夫

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2009.02.026

借助光学显微镜和扫描电镜等研究了Mg-Gd-Y系合金靶板在高速侵彻过程中的破坏形式,并对侵彻过程作了进一步的分析.结果表明,不同的侵彻阶段对应不同的破坏形式.在开坑和层裂阶段,靶板的破坏形式以微裂纹的形核与扩展为主;而在稳定塑性侵彻阶段,靶板的破坏形式则主要表现为绝热剪切带的形成与扩展.该合金在高速侵彻过程中背部自由面会发生多层层裂,各层破片的断口形貌有所不同.最外层破片由中心平坦区和边缘粗糙区组成.而内层破片则主要由平坦区组成.其中平坦区断口表现为准解理特征,而粗糙区断口则主要由细小的解理面组成并伴随有二次裂纹.通过对层裂破片和常规冲击断口的断口形貌进行对比发现,高速冲击载荷作用下镁合金表现出更大的塑性.

关键词: Mg-Gd-Y系合金 , 高速侵彻 , 绝热剪切带 , 层裂 , 断口形貌

Mg-Gd-Y系合金中绝热剪切带的特征

纪伟 , 范亚夫 , 陈捷 , 乔光利

稀有金属材料与工程

通过弹道冲击试验和高温Hopkinson Bar压缩试验研究了Mg-Gd-Y系合金的绝热剪切行为.利用光学显微镜对试验后试样的组织进行观察.结果发现,该合金在两种试验条件下形成两种绝热剪切带.弹道冲击过程中形成的剪切带在光学显微镜下呈白亮色,平均宽度约为10 μm,属于白亮带,带内组织的显微硬度明显高于周围基体.白亮带只能在稳定塑性侵彻阶段形成:整个高温Hopkinson Bar压缩过程中只在T=735 K时形成较明显的塑性变形带.远离绝热剪切带源点的裂纹的形成主要是由平行于剪切方向的孪晶引起的.

关键词: Mg-Gd-Y系合金 , 绝热剪切带 , 弹道冲击 , 高温动态压缩

挤压态Mg-Gd-Y系合金中的绝热剪切带

范亚夫 , 纪伟 , 陈捷 , 乔光利

材料导报

在经钢球高速侵彻后的挤压态Mg-Gd-Y系合金板材中发现有绝热剪切带生成.这些剪切带经腐蚀后在光学显微镜下呈亮白色,平均宽度约为10μm,带内的显微硬度明显高于周围基体,属于典型的绝热剪切带.剪切带只出现在稳定塑性侵彻阶段.整个侵彻过程中只有数条剪切带形成,这表明该合金具有较好的抗热塑失稳的能力.

关键词: Mg-Gd-Y系合金 , 高速侵彻 , 绝热剪切带

温度对Mg-10Gd-2Y-0.5Zr合金动态拉伸行为及断裂机理的影响

纪伟 , 范亚夫 , 陈捷 , 王军

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2009.10.009

利用带有加热装置的Hopkinson Bar拉伸系统在423～798K、应变率处于103s-1范围内研究了两种挤压态的Mg-10Gd-2Y-0·5Zr合金的拉伸行为,并借助光学显微镜和扫描电镜对试样断口附近的显微组织和断口形貌进行了分析.结果表明:T≤673K时,材料的破坏机理主要表现为浅韧窝与准解理的混合型断裂;随着温度的进一步升高由于受晶界软化的影响材料的断裂机理逐渐转向以晶间断裂为主.T＜673K时材料的主要变形机制是基面滑移,随着温度的升高非基面滑移系将充分启动,材料的延伸率也相应地在735K时达到最大值.

关键词: Mg-Gd-Y系合金 , 高温 , 冲击拉伸 , 断口形貌

用Hopkinson杆技术研究材料动态断裂韧性的进展

崔新忠 , 范亚夫 , 纪伟 , 陈捷

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2010.02.032

综述应用Hopkinson杆技术进行材料动态断裂韧性研究的实验方法.介绍入射波整形技术和力传感器技术在动态断裂韧性实验中的应用.简要总结动态应力强度因子的计算方法和裂纹起裂时间的确定方法.展望动态断裂韧性研究的发展趋势.

关键词: 动态断裂韧性 , Hopkinson杆技术 , 综述 , 动态应力强度因子 , 加载率

镁合金在大变形和高应变率下塑性变形研究进展

宁俊生 , 范亚夫 , 彭秀峰

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2007.09.016

介绍了强应变塑性大变形下镁合金研究现状.重点综述了在较高应变率及冲击载荷作用下关于镁合金变形的研究情况,同时也比较详细地综述了在不同温度、不同载荷作用下镁合金塑性变形特征及其物理机制.最后简要介绍了几个描述材料在较高应变率和冲击载荷作用下变形行为的数学表示式,并就镁合金作为结构材料的研究说明了作者的一些看法.

关键词: 镁合金 , 塑性大变形 , 高应变率 , 冲击载荷

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