王国峰
,
张凯锋
,
韩文波
,
王振杰
,
王长文
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2005.04.008
为研究陶瓷基层状复合材料的超塑性能,对其超塑拉深成形过程进行了有限元模拟.结果表明,由超塑性能差异较大的不同陶瓷材料构成的层状复合材料的应力应变状态明显优于相应单一陶瓷材料,因此,很有可能具有优异的超塑性.采用流延制膜和热压烧结工艺制备了Al2O3/3Y-TZP层状复合材料,通过高温拉深实验对该材料进行了超塑成形性能研究.实验表明,当采用合适的应变速率和变形温度时,Al2O3/3Y-TZP层状复合材料具有优良的超塑性能,从而证实了有限元模拟的结论.
关键词:
流延
,
热压烧结
,
超塑成形
,
拉深
,
层状复合材料
曲凤盛
,
卢振
,
张凯锋
,
李保永
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2011.04.001
采用LBW+SPF组合技术制造Inconel718合金多层夹芯板结构.为了增强多层夹芯板结构使用时的安全性,研究其热处理技术.结果表明:Inconel718合金在焊接过程产生了Nb含量较高的Laves沉淀相;超塑成形后焊缝中的Nb元素的偏析问题得了缓解;经980℃固溶30min处理后,焊缝中的δ相完全回溶母体γ相,焊缝中母体γ相的Nb元素含量继续升高,但仍有Laves相未溶解;经1080℃固溶30min后焊缝中的Laves相完全溶解,解决了Nb元素的偏析问题.1080℃固溶后母材的晶粒显著长大,屈服强度比成形后有所下降.
关键词:
Inconel718
,
超塑成形
,
热处理工艺
,
Laves相
霍丽霞
,
周晖
,
桑瑞鹏
,
张凯锋
,
蒋钊
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2015.01.013
对钛合金表面的PI/MoS2涂层进行了湿热老化试验,在70℃、98％ RH条件下存储长达27 d.采用衰减全反射红外光谱和透射红外光谱分别对涂层表面及涂层进行分析测试,利用X射线光电子能谱对涂层表面成分进行分析.通过球盘摩擦试验机考察了湿热老化对润滑涂层的真空及大气摩擦性能的影响.采用拉脱法测试了湿热老化前后涂层附着力.结果表明,湿热会导致PL/MoS2润滑涂层表面的胶黏剂聚酰亚胺被水解侵蚀,膜层表面深度在50 nm以内的部分MoS2被氧化.湿热试验前后涂层的真空耐磨寿命降低13％,大气耐磨寿命降低16％;真空摩擦因数略有增加且波动增大,而大气摩擦因数显著增加,涂层附着强度也略显降低.
关键词:
湿热老化
,
聚酰亚胺
,
润滑涂层
,
摩擦学性能
,
红外光谱
霍丽霞
,
周晖
,
桑瑞鹏
,
张凯锋
,
蒋钊
表面技术
目的针对空间机械润滑处理的需求,研究硅酸钠粘结MoS2润滑涂层摩擦学性能。方法在几种不同材质基底的表面喷涂硅酸钠粘结MoS2润滑涂层,采用球盘摩擦磨损试验机研究其真空摩擦学性能和高温摩擦学性能,并利用红外光谱和扫描电镜对高温摩擦机理进行分析。结果几种基底表面润滑涂层的真空摩擦系数均低于0.1,且基底硬度越高,涂层的耐磨寿命越长,摩擦系数越低。在室温至300℃范围内,随温度的升高,涂层的摩擦系数先降低后升高,耐磨寿命先升高后降低。300℃时,涂层主要发生磨粒磨损。结论硅酸钠粘结MoS2润滑涂层能够用于经微弧氧化处理的铝合金基底表面,在200℃以下的大气环境和300℃氮气环境中的摩擦学性能优异。
关键词:
硅酸钠粘结涂层
,
MoS2 润滑涂层
,
基底硬度
,
真空摩擦性
,
高温摩擦性
韩文波
,
张凯锋
,
王国峰
,
王波
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2005.03.025
对细晶Incone1718高温合金无中间层和加Ni箔中间层两种情况下的扩散连接进行了研究,分析了不同的连接温度、连接压力、连接时间等工艺参数对接头剪切强度的影响;通过SEM、EPMA和金相技术对接头微观组织和力学性能进行了分析.确定了获得优质接头的最佳工艺参数区间,即扩散连接温度T=1 050℃,连接压力P=20 MPa,连接时间t=45 min,选用Ni箔作为中间层,厚度为25 μm.
关键词:
镍基合金
,
扩散连接
,
中间层
,
Inconel 718合金
王国峰
,
张凯锋
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2002.04.008
为了应用分形理论确定纳米3Y-TZP粉体制备方法的优劣,采用共沸蒸馏法和醇水溶液加热法制备了纳米3Y-TZP粉体,利用TEM观察确定了粉体粒径尺寸和团聚体形貌,并运用分形理论分析了分形维数和粉体烧结性能的关系.结果表明:纳米粉体在颗粒尺寸相同的情况下,粉体分形维数越低,团聚体半径越小,烧结性能越好;对粉体TEM图像进行分形维数计算并与粉体红外光谱分析和烧结结果进行了比较,确定醇水溶液加热法制备纳米3Y-TZP粉体效果较好.
关键词:
纳米粉体
,
分形维数
,
烧结
蒋少松
,
张凯锋
,
吴海峰
,
许沂
,
雷鹍
,
王斌
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2008.06.004
以正反向超塑成形厚度均匀的TC4钛合金深筒形件为背景,采用MARC有限元模拟分析了正反向超塑成形时预成形模和终成形模的表面摩擦系数对成形件壁厚分布的影响.结果表明:合理地增大预成形模的表面摩擦力能显著增加预成形的局部减薄作用,对于提高零件最终壁厚分布均匀性有利.同时,合理减小终成形模的摩擦力,可以使板料褴体变形均匀化,壁厚分布趋于均匀.根据模拟结果,采用机械加工方法增加预成形模表面粗糙度以增大摩擦力,在终成形模表面喷涂润滑剂以降低摩擦力,通过正反向超塑成形实验制得厚度分布在1.50～1.78mm范围内的航天用TC4钛合金深简形件,比普通正反向超塑成形件厚度分布(1.18～2.24mm)有了很大改善.
关键词:
TC4钛合金
,
正反向超塑成形
,
厚度分布
,
摩擦
,
有限元模拟
张凯锋
,
王长丽
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2006.04.021
对电沉积SiC/Ni复合材料进行了低温超塑性拉伸实验,结果发现:平均晶粒尺寸为200nm的SiC/Ni复合材料在温度430℃初始应变速率为8.33 ×10-4s-1的变形条件下,获得最大延伸率571.2%,应变速率敏感指数为0.32.利用扫描电镜对断口形貌及变形后试样的组织进行的观察表明:断裂模式主要是沿晶断裂;晶粒有不同程度的长大,晶粒的长大速率的不同形成了变形后大小晶粒的混合组织,且沿拉伸方向拉长.应力-应变关系曲线表明:应力随着应变的增大而增大,增加到峰值后开始减小,材料进入准稳定变形阶段,实现大变形.SiC的加入增加了基体组织的稳定性,有利于材料超塑性的实现.超塑变形机理为晶界滑移和位错滑移塑性.
关键词:
超塑性
,
电沉积
,
断口
,
复合材料
刁法玺
,
张凯锋
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2002.02.015
板料成形后的回弹对精度影响较大,在数值模拟时对回弹进行精确预测显得非常重要.基于连续介质力学及有限变形理论,建立了适合于三维板料成形分析的显式算法的有限元数学模型,采取集中质量矩阵,用动力显式积分的方法,使位移计算显式化,避免了由材料、几何、边界条件等高度非线性因素引起的计算收敛问题.根据该模型开发了动力显式算法的板料成形过程模拟的有限元分析程序DESSFORM3D,应用该软件模拟了包括回弹在内的整个板料V形弯曲的成形过程.通过3个不同凸模行程时计算与实验的板料几何形状对比以及计算结果与实验结果对比,验证了软件计算结果的准确性.
关键词:
板料成形
,
回弹
,
动力显式
,
有限元法
,
V形弯曲
