纤维增强摩阻材料的冲击性能研究

主要研究了丁腈橡胶形态、粘结剂含量及混杂纤维含量对混杂纤维增强摩阻材料冲击性能的影响。结果表明,酚醛树脂中混入丁腈橡胶可大大提高摩阻材料的冲击性能,其中,液态丁腈橡胶与树脂混合制作的纤维增强摩阻材料的冲击性能较高;用质量分数为28％～29％的粘结剂与28％的混杂纤维制得的摩阻材料的冲击性能最佳。

Ir和IrRh40合金热电偶丝的显微组织和力学性能研究

采用光学显微镜（0M）、扫描电镜（sEM）和力学试验机等测试手段，对①0．5mm的加工态Ir丝和IrRh40合金丝的金相组织、断口形貌和力学性能进行了分析。结果表明：Rh能明显细化Ir合金的显微组织，IrRh40合金比纯Ir具有更细的晶粒，但Rh并不能提高Ir合金的强度和延伸率，Ir丝的平均抗拉强度为2103 MPa，IrRh40合金丝的平均抗拉强度为1765 MPa，2种合金的延伸率为8％-10％；Ir丝和IrRh40合金丝的拉伸断裂方式主要为穿晶断裂，在断裂之前存在明显的“颈缩”现象。

纳米级金红石型二氧化钛与受阻胺光稳定剂协同改进ABS的抗老化性能研究

分别采用纳米级金红石型Ti02和受阻胺光稳定剂（HALS）对ABS进行改性，通过熔融共混法制备了ABS／纳米TiO2、ABS／纳米TiO2／HALS和ABS／HALS复合材料，采用GB／T16422.2-1999所述的塑料实验室光源暴露实验方法，用氙灯气候试验机对其进行28天人工加速老化，通过测定其老化过程中的无缺口和缺口试样冲击强度的变化来对其抗老化性能进行表征，同时利用光学显微镜和扫描电镜对其老化过程中的冲击断口形貌变化进行了研究。结果表明，纳米TiO2在ABS基体中分散良好，改性后的复合材料均具有较好的抗老化性能，纳米TiO2与HALS复合改性ABS对其耐候性的提高具有明显的协同作用，其老化后的抗冲击性能超过了单一使用HALS或纳米TiO2的改性效果，老化28天后纯ABS树脂试样的无缺口冲击强度保持率只有20％左右，添加2.0wt％纳米TiO2后，老化28天后的ABS／纳米TiO2／HALS复合材料试样的保持率则提高到47.9％，为纯ABS树脂试样的2.5倍。

金属泡沫材料力学行为的研究概述

对金属泡沫材料力学行为的研究文献进行了简要综述 ,重点介绍了最近几年该领域研究工作的进展 ,其中也包括国内学者在该领域的一些工作 .这些工作主要讨论了金属泡沫材料的拉伸、压缩、能量吸收、动态冲击、失效准则、本构关系、蠕变、疲劳和断裂等力学性能 .最后 。

温度对粒状发射药动态力学性能的影响

为了解不同温度条件下粒状发射药动态力学性能的变化，用落锤撞击试验研究了粒状发射药在一60～50℃下的撞击损伤状态及应力曲线的变化。结果表明，在不同温度条件下粒状发射药的落锤撞击损伤状态和应力曲线的变化很大，温度低于-20℃时，发射药可能发生破碎，应力峰值高、作用时间短，温度高于0℃时，发射药发生塑性形变、峰值低、作用时间长。认为随着温度的逐渐升高，粒状发射药由脆性断裂逐渐改为塑性变形，药粒不易破碎，而低温下的冷脆断裂对发射药在极端低温下的应用不利。

Si、Ni元素对兆瓦级风电球铁件低温性能的影响

为了分析S、iNi两种元素对兆瓦级风电球铁铸件低温性能的影响,对S i含量为1.9%～2.5%的球墨铸铁做了-20℃的低温冲击试验,并对QT350-22L做了-80℃至-20℃的低温冲击试验.与前人在QT350-22L中加入0.1%～1.0%Ni元素的-20℃冲击试验结果进行对比,结果表明,Si元素的含量是影响风电球铁件低温性能的主要因素,不建议采用加入Ni元素的方法来提高其低温性能;兆瓦级风电球铁铸件的合金成分中Si含量控制在2.1%～2.3%这个范围内时,其性能可以达到使用需求;在一定范围内,Si含量越低,兆瓦级风电球铁铸件的低温冲击性能越好,但其低温冲击性能对温度也越敏感.

金属断裂表面分形维数与金属力学性能之间关系的研究进展

综述了近十余年来金属断裂表面分形维数与金属力学性能之间关系的研究成果和研究进展。主要包括金属断面分维与金属的冲击韧度、断裂韧度、拉伸性能之间关系的具体进展。

变形IN718合金冲击断口表面纳米化现象及机制

发现在IN718合金冲击试样断口表面上存在一层极薄的无位错纳米晶层,晶粒尺寸约为20～30nm。在冲击断裂过程中,塑性变形主要集中在裂纹尖端附近的微小区域内。随着裂纹的扩展,沿断口表面形成一极薄的高度塑性变形层,可能是不同方向的位错将其分割成极小的区域。断口表层原子位置的重组释放出高密度的热流导致严重塑性变形层瞬间升温,引发再结晶和纳米晶组织的形成。分析表明,高度塑性变形层愈宽,吸收的冲击功愈多,冲击性能愈好。IN718合金的成分偏析降低高度塑性变形层的宽度和冲击性能。快速加载的冲击性能可能比拉伸等性能对成分偏析更加敏感。

超细WC-Co硬质合金及其磨损性能研究

采用低温化学镀方法在超细WC颗粒表面进行金属钴包覆,烧结包覆后的复合粉体制备新型硬质合金NYG(WC-3%Co)。研究了超细WC-Co硬质合金的力学性能、断口形貌和显微结构,在销盘式磨损试验机上进行干滑动磨损实验。结果表明,在硬质合金烧结过程中,沿WC晶界均匀分布的金属钴不仅起粘结剂作用,也起抑制剂作用阻碍晶粒的长大;新型硬质合金的抗弯强度、断裂韧性、硬度和耐磨性能均得到较大提高;在干滑动摩擦条件下,新型WC-Co硬质合金的失效以塑性变形及细小碳化钨相颗粒脱落为特征。

纤维增强摩阻材料增强增韧机理的SEM研究

利用日本JXA-840型扫描电子显微镜(SEM)对研制的新型摩擦制动材料冲击断口进行测试,结果表明纤维的断裂、纤维的拔出、纤维的桥接、界面脱粘及裂纹分叉、转向对提高摩阻材料的冲击韧性有极大的贡献,纤维对主裂纹的发展有阻碍作用,延缓了主裂纹的增长速度,在其他条件不变的情况下,纤维拔出的长度增加,吸收能量增大,材料的冲击强度也提高.裂纹的扩展方向对摩阻材料的韧性起着很重要的作用.

水轮发电机大轴材料45A和35A疲劳性能对比研究

轴类零(构)件在工作时承受着循环载荷,其失效形式主要是疲劳失效,因此,材料的抗疲劳性能显得尤为重要。本文利用旋转弯曲疲劳试验机对水轮发电机大轴材料45A和35A的S-N曲线进行了测量,并且利用扫描电子显微镜对拉伸和冲击断口进行了观察。结果表明,锻钢45A和35A疲劳极限σ-1都低于0.27(Rp0.2+Rm),因此在选用0.27(Rp0.2+Rm)作为疲劳极限进行计算时安全系数会高于实际值。

微量Te对Cu-30CrTe合金触头材料抗焊接性的影响

使用光学显微镜和扫描电镜(SEM)观察熔铸Cu-30CrTe、Cu-30Cr和烧结粉末冶金CuCr25等三种触头材料经真空扩散焊后的室温拉伸断口及焊接结合区纵断面的显微组织。三种触头材料具有不同的断裂特征,熔铸Cu-30CrTe材料焊接结合面的显微组织明显不同于烧结CuCr25;同时参考X射线光电子能谱(XPS)表面分析结果,对添加微量Te改进触头材料抗焊接性的机理和评判原则进行了讨论。

精铸热锻模具的脆性断裂

指出了精铸热锻模具脆性断裂主要是由于材料和工艺不完善造成的。通过优化材质及工艺基本可以消除脆性断裂。早期脆性断裂现象大多由于热处理及操作不当所致;冲击疲劳断裂是常见的脆性断裂现象,是由于模具制造缺陷(如砂眼、显微裂纹等)以及热疲劳裂纹作为疲劳裂纹源扩展后所致。

分形理论在材料科学方面的研究进展与应用

阐述了分形理论在材料科学方面的发展和应用,介绍了测定材料断口分形维数的几种方法和进展。

钨丝/非晶复合材料的冲击性能研究

对钨丝增强锆基非晶复合材料在不同温度下的冲击性能进行试验,研究钨丝非晶复合材料的断裂方式,与钨合金比较两者不同的断口形貌。结果表明,钨丝/非晶复合材料冲击韧性低于钨合金,但其受低温影响较小,在-40℃下的冲击功和常温相比基本不变。冲击断口主要有钨丝和非晶基体的剥离,非晶基体的断裂,钨丝的断裂(其中钨丝在横向断裂时有时伴有纵向裂纹)3种断裂方式。

超声磨粒冲击加工去除模型建立与仿真

运用脆性材料的临界切削深度理论,结合Hertz弹性接触理论和运动学方程对超声波磨粒冲击去除机理进行了理论分析,并采用光滑质点流体动力学(SPH)方法,研究了加工过程中磨粒冲击对脆性材料裂纹形成及扩展的影响。结果表明:光学石英玻璃的临界切削深度为0.013μm。采用粒度为W7的磨粒,加工间隙一定,超声工具头端面振幅在约低于23.87μm加工时,可实现在延性模式下研抛出高质量的石英玻璃表面;当振幅高于23.87μm时,可实现在脆性断裂模式下对玻璃表面的高效率研磨。仿真结果表明:脆性材料在磨粒冲击过程中首先表现为弹塑性变形,当达到材料的临界断裂应力时,材料内部开始出现裂纹。

高速冲击表面处理对金属材料力学性能和组织结构的影响

高速冲击表面处理过程中的应变率对金属材料的宏观力学性能和微观组织结构都具有重要影响。根据当前应变率效应的研究成果,从宏观与微观相结合的角度出发,综述了高速冲击表面处理过程中应变率对金属材料强度和塑性的影响规律,并重点阐述了不同应变率下金属材料内部微观组织结构的演变规律,主要包括晶粒结构、绝热剪切带、相变、位错组态和析出相以及变形孪晶等。此外,还分析了组织结构随应变率的演化和微观变形机制的转变对材料力学性能的强化和弱化机理。最后,对高速冲击表面处理梯度组织的变形特点进行了总结。提出了不同组织结构对材料性能影响的综合效应模型,以期为应变率效应的深入研究奠定基础。

ZT6合金的主要力学性能数据

本文简要介绍ZT6铸造钛合金室温与高温的主要力学性能数据。

表面处理对玄武岩纤维活性粉末混凝土力学性能的影响及断裂特性

使用偶联剂KH-550和盐酸对玄武岩纤维进行表面处理,研究改性条件对玄武岩纤维活性粉末混凝土力学性能和工作性能指标的影响,并分别优选出最佳改性条件:偶联剂质量分数为0.75%,盐酸浓度为3 mol/L,刻蚀时间为60 min,刻蚀温度为20℃。采用声发射技术对比改性前、后玄武岩纤维活性粉末混凝土的损伤特征,确定试样在抗折试验中的断裂阶段和断裂模式。结果表明:声发射参数中,累计声发射(AE)命中、累计能量和振幅与玄武岩纤维活性粉末混凝土的损伤阶段有关,纤维改性对混凝土损伤的最后阶段有所影响。另外,在加载过程中,上升角(RA)和平均频率(AF)有相反的趋势,均随着断裂模式的变化而变化。

电子束局部扫描对40CrMnSiB钢组织与冲击性能的影响

结合显微组织分析、硬度测试等方法,对不同回火温度下40CrMnSiB钢电子束局部扫描后组织和性能进行研究。结果表明:由于快速的熔化-凝固过程,扫描区内晶粒细化形成淬硬层,其表面硬度比基体材料高出57.3%~65.9%,但脆化倾向明显;40CrMnSiB钢经电子束局部扫描后冲击吸收能量下降,整体抗冲击能力变差;随着回火温度升高,淬硬层与基体的硬度基本不变,但热影响层的硬度降低,同时冲击吸收能量降低幅度也变小,这与高温回火下马氏体结构转化有关,对断面形貌的SEM观察也证实这一结果。