焦飞飞
,
杨勇
,
李鹏
,
陆子川
,
果春焕
,
姜风春
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2016.12.11
为了克服现有的高能束金属快速成形与制造工艺的局限性，近年来人们发展了超声波金属叠层结构快速固结成形与制造的技术，该技术采用大功率超声能量，以金属箔材为原材料，利用金属层间振动摩擦产生的热量，促进层间金属原子相互扩散和形成固态物理冶金结合的界面，且具有温度低、变形小、速度快、绿色环保等优点，适合于复杂叠层零部件成形、加工一体化智能制造，是一种新型的增材制造3D打印技术。简要介绍了超声波金属叠层结构快速固结成形与制造这一先进增材制造技术的应用，主要综述了现有的Al/Al、 Cu/Cu、 Ti/Al等同种和异种金属叠层系统工艺参数优化方面的研究成果，着重分析了超声波固结成形金属物理冶金的微观机理和界面性能的表征技术。在此基础上，针对目前超声波金属固结成形机理研究的现状提出了有待深入研究的内容。
关键词:
超声波固结
,
金属叠层复合材料
,
增材制造
,
界面性能
,
成形机理
王泽明
,
周培俊
,
汪恩浩
,
袁丁
,
姜风春
,
果春焕
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2017.02.11
金属间化合物基层状复合材料Ti/Al3 Ti是采用Ti-6Al-4V箔和Al箔按照一定顺序叠加后,在真空环境下热压烧结成由韧性金属Ti和金属间化合物Al3 Ti组成的叠层结构.利用ENF(End-Notch-Flexure)和MMF(Mixed-Mode-Flexure)测试方法,对Ti/Al3 Ti层状复合材料的Ⅱ型及Ⅰ+Ⅱ型层间断裂能、层间断裂行为以及能量释放率等方面进行了研究.结果表明,Ti/Al3 Ti层间断裂时,裂纹在复合材料界面处发生起裂,而在传播过程中发生偏转,最终导致Al3 Ti层开裂.由此可见,在实验过程中裂纹的表现形式是在Ti/Al3 Ti界面及Al3 Ti层中共同扩展;Ⅰ+Ⅱ型层间起裂能量释放率GⅠ+Ⅱ为46 J/m2,Ⅱ型层间起裂能量释放率GⅡ为1453J/m2,表明Ⅱ型层间断裂比Ⅰ+Ⅱ型层间断裂更困难.
关键词:
层状复合材料Ti/Al3Ti
,
Ⅰ+Ⅱ型层间断裂
,
Ⅱ型层间断裂
,
层间断裂研究
,
层间能量释放率
蔺春发
,
韩雨蔷
,
袁丁
,
果春焕
,
常云鹏
,
姜风春
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2017.03.09
简要叙述了几种主要的Ti-Al系金属间化合物Ti3Al、TiAl和Al3Ti的发展状况、性能优缺点以及应用.综述了几种增韧金属间化合物的纤维,对比其他纤维的性能发现连续的SiC纤维具有良好的应用前景.概括了两种连续SiC纤维的不同制备方法,即先驱体转化法和物理气相沉积法,两种不同方法分别得到了束丝SiC纤维和单丝SiC(W或C芯)纤维,并对两种纤维的性能进行了概括.对连续SiC纤维增强Ti-Al系金属间化合物基复合材料的制备方法进行了分析,综述了SiC纤维增强Ti-Al系金属间化合物基复合材料制备过程中纤维与基体的界面反应以及界面性能的改善方法;提出了连续SiC纤维增强Ti-Al系金属间化合物基复合材料发展的方向.
关键词:
连续SiC纤维
,
钛铝金属间化合物
,
复合材料
,
界面反应
,
界面改性
王帅
,
韦宁霞
,
果春焕
,
刘郢
,
孟国哲
,
姜风春
中国有色金属学报
以TC4钛合金箔片和纯Al箔片为原料,采用真空热压烧结工艺制备单相金属间化合物Al3Ti和金属间化合物基层状复合材料Ti/Al3Ti.采用动电位极化曲线和交流阻抗谱等测试技术,研究对供货态的TC4、随炉热处理的TC4、单相金属间化合物Al3Ti、金属间化合物基层状复合材料Ti/Al3Ti在模拟海水环境下的腐蚀性能,并对腐蚀之后材料表面的形貌及腐蚀产物进行观察和标定,获得单相金属间化合物Al3Ti和金属间化合物基层状复合材料Ti/Al3Ti的耐海水腐蚀性能.结果表明:金属间化合物Al3Ti的耐海水腐蚀性能比层状复合材料Ti/Al3Ti的腐蚀性能要好,但腐蚀性能都比复合材料单元TC4合金的要差;层状复合材料海水浸泡的腐蚀产物主要分布在界面处,且有局部腐蚀现象出现.
关键词:
金属间化合物
,
层状复合材料
,
腐蚀性能
,
电化学测试
崔志峰
,
果春焕
,
程宗辉
机械工程材料
用Hopkinson杆加载系统在不同加载速率下,研究了ZA8、ZA27和ZA35三种锌铝合金的动态断裂性能随化学成分的变化趋势;并用扫描电镜对试样的断口形貌进行了观察.结果表明:在加载速率一定的情况下,随着合金中铝含量的增加,合金中面心口相含量逐渐增加,断口形貌由解理状向韧窝状转变,其动态断裂能和加载速率敏感性逐渐增大;而随着加载速率逐渐增大,只有ZA8合金的断口形貌不发生变化,ZA27、ZA35合金断口形貌由韧窝状向准解理状转变,使两者的动态断裂能随加载速率的增大而减小,并导致其加载速率敏感性逐渐降低.
关键词:
动态断裂能
,
加载速率敏感性
,
锌铝合金
,
Hopkinson杆
刘瑞堂
,
果春焕
,
张智峰
机械工程材料
分析了分离式Hopkinson压杆(SHPB)系统冲击压缩试验过程中试样的应力均匀化过程.结果表明:试样内的应力分布不均匀性在冲击压缩开始时最显著,随着时间的延长,应力分布渐趋均匀;在变形初期,应力分布不均匀主要表现为试样两端的应力水平不同以及应力一时间曲线的进程不同步且伴有较大振荡;用绝对不均匀度α(t)衡量试样内应力分布的不均匀程度,在α(t)-t曲线上存在一明显的转折点M,建议用M点对应的时间表示应力均匀化所需时间.
关键词:
分离式Hopkinson压杆系统
,
应力分布
,
均匀化过程
王永东
,
刘瑞堂
,
果春焕
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2007.04.012
利用Hopkinson压杆装置对某低碳合金钢及焊接接头不同温度下动态断裂韧度进行了测试,给出了试验温度控制方程,分析了温度对断裂韧度的影响.结果表明:在应力波加载(K≈106 MPa·m1/2/s)条件下,母材和焊缝断裂韧度降低;但是同一温度下母材的断裂韧度高于焊缝,原因主要是组织状态对应变速率敏感性不同;同时在分析该钢母材和焊缝断裂韧度温度效应的基础上,建立了应力波加载下母材和焊缝的断裂特征分析图,给出了温度、板厚和断裂韧度之间的关系.
关键词:
断裂韧度
,
焊接接头
,
低碳合金钢
