装甲用镁合金抗弹性能表征体系探讨

介绍了高应变率载荷条件下镁合金的吸能特性及变形特征;论述了对镁合金抗弹性能有重要影响的动态强度、高应变率能量吸收率、高应变率变形断裂特征和动态强度等科学问题;就镁合金在装甲领域的应用研究做了初步探讨。

战斗部材料研究进展

为了改变以往战斗部材料以靶场试验为主的研究模式 ,提出了战斗部材料发展的新思路 ,即基于战斗部材料的使用性能 ,建立计算机模拟、性能表征与材料优化设计三者的集成系统 ,以计算机模拟取代大量的靶场试验 ,从而提出了实现目标必须解决的科学问题 ;总结了相关基础研究取得的阶段性成果 ;

应力状态对Ti-6Al-4V绝热剪切敏感性的影响

采用分离式Hopkinson压杆技术对双态组织和片层组织Ti-6Al-4V进行了圆柱试样和帽形试样的冲击试验,对比了单轴压缩和压剪复合2种不同应力状态下2种组织钛合金的绝热剪切敏感性差异。结果表明:在单轴压缩状态下片层组织的绝热剪切敏感性要高于双态组织,而在压剪复合应力状态下其绝热剪切敏感性要低于双态组织,即应力状态对材料的绝热剪切敏感性影响显著。

AZ31镁合金表面液相渗铝的工艺与性能

采用液相扩渗技术在挤压态AZ31镁合金表面快速渗入铝,在合金表面获得过共晶渗层,并对渗层的成分、相组成、扩渗过程、纳米硬度和腐蚀性能进行分析。结果表明:AZ31镁合金在480℃热扩渗铝过程中发生了"熔化—凝固"变化,渗层为典型的过共晶组织;渗铝层含有Mg17Al12相和镁的铝饱和固溶体,这种渗层具有较高的纳米硬度和较好的耐腐蚀性能;通过提高扩渗温度进行液相扩渗可以大大提高扩渗速度,但由于快速凝固收缩会造成表层产生起伏现象,控制冷却速度可以将表层起伏控制在可接受的范围。

单层雷达吸波材料研究

通过数值分析确定了单层电损耗吸波材料理想电磁参数,探讨了单层吸波材料的吸波机理。分析表明:单层吸波材料要实现宽频吸收,其电磁参数必须具有频散效应,即随电磁波频率的升高电磁参数有规律的降低,其中ε′.μ′与f2成反比。以羰基铁粉/聚氯乙烯吸波贴片为实例验证了理论分析结果,讨论了常规单层吸波材料性能的影响因素。

多晶铝轧制变形的织构演变 Ⅰ．实验研究

采用取向分布函数和取向线分析方法研究了初始自由分布和具有近似立方织构的多晶铝轧制织构的演变规律.结果表明:随着轧制变形的进行,对于初始自由分布的样品,晶粒取向主要向α,β取向线附近聚集,其形变织构主要由C,S及B织构组成,且3种织构成分密度值相差不大;对于初始具有近似立方织构的样品,晶粒取向主要向β取向线上聚集,其形变织构主要由C,S织构组成,B织构成分相对较弱.2种情况下S织构成分体积分量均比C,B织构高.

材料适用性评价指标体系构建研究

材料在装备上的适用性评价是对材料技术成熟度和使用合理性的评价,为建立材料适用性评价指标体系,通过研究确定了构建原则,分析了材料适用性的主要影响因素是材料性能、技术成熟性、保障能力和经济可承受性。在此基础上采用层次分析法构建了具有有序递阶层次结构的评价指标体系,基本概括了材料获得工程应用时必须具备的关键要素。

材料数据库系统在选材评价中的综合应用研究

基于材料数据库的选材评价,可以充分发挥数据库海量存贮能力、强大的检索功能与计算机的超级计算能力,使待评价材料的筛选和大量数据初始化处理与模型计算等评价的繁琐复杂过程变得快捷、准确、简便和智能。在构建材料数据库系统的基础上,开发出材料适用性评价方法功能模块,实现了基于材料数据库的计算机辅助选材评价,在材料数据库系统向智能化技术发展的方向上进行了有益的尝试。通过评价得到的量化结果,直观反映出性能相近或各有优劣的选材方案的差异,减少了仅凭经验甄别选材方案时的主观性或盲目性。

Ti-6Al-4V合金绝热剪切敏感性与临界破碎速度关系研究

利用应力塌陷发生的临界应变作为参量对比了Ti-6Al-4V合金的4种典型组织的绝热剪切敏感性,同时利用Taylor杆实验技术测定了其临界破碎速度,分析了钛合金绝热剪切敏感性与临界破碎速度关系。结果表明:不同组织的Ti-6Al-4V合金绝热剪切敏感性存在差异,实验涉及到的4种组织中双态组织最难于发生绝热剪切破坏;在Taylor杆高速冲击条件下,4种不同组织的Ti-6Al-4V合金均由于发生绝热剪切变形而导致破坏,并且临界破碎速度与应力塌陷临界应变成正比。

Ti-6Al-4V合金绝热剪切带的演化

利用分离式霍普金森压杆(SHPB)技术,对双态组织和片层组织Ti-6Al-4V合金帽形试样进行动态加载实验,通过控制加载时间(50,60和80μs)来研究绝热剪切带随时间的演化过程。微观分析结果表明:两种组织中绝热剪切带的宽度有一个发展过程,随着入射波加载时间的延长,绝热剪切带逐渐变宽;当加载时间为60μs时,两种组织钛合金中的绝热剪切带演化过程相同,均是在剪切应力下微观组织的拉长、细化和碎化;当加载时间为80μs时,双态组织中绝热剪切带的演化过程仍然是带内晶粒的进一步细化,而片层组织中的绝热剪切带中可能发生了动态再结晶。绝热剪切带演化过程的不同导致了绝热剪切带宽度的差异。

镁/铝层状复合材料的扩散连接制备及界面特性

采用扩散连接制备了镁/铝层状复合材料,进而采用热处理改善界面结合性能,最后利用纳米压痕技术初步研究了复合材料的界面结合状况。结果表明,采用400℃/30MPa/10min、400℃/40MPa/10min和400℃/30MPa/20min3种条件均可获得连接较好的层状复合材料,但400℃/30MPa/10min条件下扩散层不明显;利用热处理可以改善界面结合状况,对于扩散层明显的复合材料,热处理可以大大增加扩散层厚度;扩散层的纳米硬度比基体高约3倍,弹性模量介于镁合金的与铝合金的之间。

发动机高温部件的陶瓷材料应用及性能测试

回顾了陶瓷发动机研究进展的主要历程。着重介绍高温热机部件用的氮化硅陶瓷和莫来石涂层等材料的性能改进和热机环境下测试评价。

变形迷彩伪装的技术指标分析

介绍了我国国家军用标准中与变形迷彩伪装有关的技术指标,并从侦察制导技术的发展出发,讨论了现有国军标需要扩展与补充的内容。建议光学伪装指标中增加对抗高光谱侦察的内容;建议斑点尺寸形状技术指标以面积、周长、伸长度、分散度和整体凹度等特征值给出量化的规定;建议重视热红外伪装相关技术指标的建立。实验表明热图迷彩效果不单纯由迷彩斑点的发射率决定,建议采用日间无风强日照条件下和夜间少云条件下斑点间辐射温差来评价热迷彩性能。

基于红外热像仪的涂层波段发射率测量

简要介绍了红外热像仪测量涂层发射率的原理,详细介绍了基于红外热像仪的涂层波段发射率测量装置设计与测试方法,实际测试发射率0.708～0.920之间的4个标准样品,误差均不大于2.06%。

纳米镍包覆氮化硅粉体的制备和磁性能研究

利用一种简单的无催化化学镀法制备了纳米镍晶粒包覆氮化硅陶瓷的复合粉体。通过不同的反应PH值和搅拌工艺对比获得了较为均匀的包覆。利用X射线衍射、扫描电镜和透射电镜对包覆粉体的物相及显微形貌进行表征分析。磁性能测量表明包覆粉体具有良好的铁磁性能和磁各向异性。

等径角挤压处理后的Mg-Gd-Y-Zr合金的微观组织和力学性能(英文)

研究等径角挤压过程中材料的微观组织和织构演变以及对其力学性能的影响。结果表明:挤压4道次后的微观组织是不均匀的,即在此过程中形成了粗晶区和细晶区2个区域。颗粒诱发的再结晶机制导致晶粒细化,在4道次后形成了更加随机的织构。与挤压前的原始材料相比较,经等径角挤压处理的材料虽然强度没有增加,但是塑性有了显著的提高。用织构改变和第二相颗粒解释了合金塑性的变化。

钨丝/锆基非晶合金复合材料的动态力学特性

研究不同体积分数的 W丝 / Zr基非晶合金复合材料的应力 -应变响应和动态断裂特征以及断口形貌 .利用Hopkinson压杆冲击加载装置和扫描电子显微镜 (SEM)以及 X射线衍射 (XRD) ,对圆柱形复合材料试样进行了相关研究 .研究结果表明 :Zr基非晶合金复合材料具有很高的动态压缩强度 ,随着 W丝体积分数的增加 ,材料的动态压缩强度也增加 ,当 W丝体积分数达到 6 0 %时 ,复合材料动态压缩强度达到 2 6 5 0 MPa;断裂表面呈现剪切与 W丝劈裂、屈曲混合破坏模式 ;

镁合金表面电弧喷涂纯铝的界面特性研究

采用电弧喷涂技术对ZK60和AZ91两种镁合金表面喷铝,为了提高界面结合性能,对喷后样品进行了真空条件下450℃保温2h和250℃真空热压1h两种不同的后处理,结果表明:两种处理工艺都能一定程度的提高界面性能,但是前一处理工艺基体晶粒显著长大,后一处理工艺则对基体的影响较小,并且同时改善了涂层自身的性能。

一种新型结构吸波材料的制备

介绍了阻抗匹配设计原理。自制了三种导电纤维,分别织成正交平纹布,通过优化设计,采用简单层式结构,以酚醛为基体,制备出接近实用水平的多层结构吸波材料。该材料厚3.2mm,密度1.38g/cm3,面密度4.42kg/m2;在8.4GHz～18GHz反射率小于-10dB;弯曲强度173MPa,弯曲模量12.5GPa。

Ti-6Al-4V合金中的绝热剪切断裂(英文)

利用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置在3900s-1应变率条件下对Ti-6Al-4V合金进行动态加载,获得完全分离的断裂试样。使用扫描电子显微镜对试样的断裂特征进行观察。结果表明:试样中出现绝热剪切断裂,试样断口上交替分布着两个不同特征的典型区域(韧窝区及平滑区)。其中,韧窝区由微孔洞形核、长大并最终连接形成,表现出韧性断裂特征。在平滑区观察到超细晶粒(UFGs),且晶粒间可观察到微裂纹,说明平滑区由微裂纹沿晶界扩展形成,表现出脆性断裂特征。由此可知,Ti-6Al-4V合金在动态加载过程中沿绝热剪切带发生的断裂失效过程不均匀,韧性及脆性两种断裂模式的共同作用导致该合金样品的最终断裂。