含片状夹杂共晶复合陶瓷的有效弹性性能及其尺度效应

含片状夹杂共晶复合陶瓷中存在共晶界面,共晶界面对材料性能具有较大影响。建立了包含片状夹杂、界面相、基体及有效介质的四相模型,应用有效自洽法求得了材料的柔度增量,根据所得到的柔度增量对含片状夹杂共晶复合陶瓷的有效弹性性能进行了预报。

复合陶瓷含片状夹杂共晶体的理论断裂强度

应用四相模型法研究含片状夹杂复合共晶体的细观应力场．在基体、界面相和片状夹杂为各向同性的条件下，得到细观应力分布规律，并表现出明显的尺度效应．应用位错塞积理论研究片状夹杂内的位错运动，通过两相界面处位错塞积产生的应力集中确定其在基体内产生的最大张应力，导致基体首先被破坏失效，当基体内最大张应力等于分子理论的断裂强度时，得到共晶体断裂强度的理论表达式．结果表明：含片状夹杂共晶复合陶瓷强度随夹杂厚度增加而减小．

含强约束界面片状夹杂复合陶瓷热膨胀系数预报

以含强约束界面相片状夹杂复合陶瓷的细观结构为基础,建立含片状夹杂、强约束界面相、基体氛围和有效介质组成的四相模型,将片状夹杂、强约束界面相和基体氛围构成的三相胞元看作复合夹杂,根据Eshelby理论,确定了含同向片状夹杂复合陶瓷的有效热膨胀系数的解析表达式,复合陶瓷为横观各向同性,有2个独立的热膨胀系数.定量分析表明含同向片状夹杂的强约束界面复合陶瓷的有效热膨胀系数具有明显的尺度效应.

报废管板大锻件中的夹杂物形貌研究

为了提高管板大锻件的成品率,采用低倍和高倍检验、扫描电镜及微区成分分析等方法,研究了报废管板大锻件中夹杂物的形貌及性质.研究表明:报废管板中含有大量的片状夹杂物,管板的缺陷性质为夹杂性穿晶裂纹,具有氢脆特性.

共晶复合陶瓷损伤过程的有限元分析

针对共晶复合陶瓷的微观结构特征,建立了含强约束界面相的有限元模型,模拟了包含片状夹杂共晶复合陶瓷材料的外载应力场分布规律;应用ANSYS的APDL语言进行编程,对材料的损伤过程进行了研究。结果表明材料的破裂由基体损伤决定,随着外载荷的增加,损伤破坏沿界面延伸,并逐渐向基体内部扩展,最终造成基体的断裂。

控制大型饼类锻件夹杂性裂纹缺陷的锻造方法

在饼类锻件内部出现因片状夹杂物及其影响区的聚合而形成的探伤可见的夹杂性裂纹是大型饼类锻件的主要质量问题。因此,控制夹杂物形貌和抑制微夹杂性裂纹的聚合是制订饼类锻件锻造工艺的关键。本文提出了制造大型饼类锻件过程中控制夹杂性裂纹缺陷的旋转进砧法工艺方案,并应用于实际生产,取得了明显的经济效益。