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X射线法测量多晶材料残余应力

罗玉梅 , 任凤章 , 张伟 , 张旦闻 , 田保红 , 魏世忠 , 苏娟华

材料导报

简要介绍了机械工件(或构件)的残余应力的来源及其对机械工件使用寿命的影响.概述了晶体残余应力测量中的有损检测和无损测量各自所包括的具体测量方法以及各测量方法的特点和适用情况.重点阐述了X射线法测量残余应力的基本原理、特点和测量时应注意的问题.

关键词: X射线法 , 残余应力 , 测量原理 , 测试方法

喷丸残余应力裂纹柔度法与X射线法对比研究

任凤章 , 罗玉梅 , 张伟 , 张旦闻 , 田保红 , 魏世忠 , 苏娟华

材料热处理学报

用裂纹柔度法对45钢调质喷丸试样的残余应力大小及分布进行了测量,并将其测试结果与结合电解抛光技术的X射线法测得结果进行了对比.结果表明,裂纹柔度法测得距喷丸表面300μm深处的残余压应力为471MPa,残余压应力场深为900 μm;X射线法测得的最大残余压应力在近表层120 μm处,为446 NPa,残余压应力场深为820 μm;在可比较深度范围内,两种测试法获得的残余应力具有相同变化趋势,且数值大小也接近.

关键词: 残余应力 , 裂纹柔度法 , X射线法 , 电解抛光

锻态工业纯钛热轧变形抗力热模拟试验

苏娟华 , 周铁柱 , 任凤章 , 魏世忠 , 陈志强

材料热处理学报

利用Gleeble-1500D热模拟试验机对锻态工业纯钛TA1进行高温拉伸试验,其变形温度为800 ~ 1050℃,变形速率为0.01~1 s-1,并对工业纯钛TA1进行变形抗力研究,分析了变形温度、应变速率和变形程度对变形抗力的影响.结果表明,变形抗力曲线主要以动态回复、再结晶软化为主要特征.温度对变形抗力的影响是以工业纯钛TA1相变点为界限.800和1000℃时,随应变速率增大,变形抗力先增大后减小;变形温度为850、900和1050℃时,变形抗力随应变速率增大而增大.变形抗力随变形程度增加,其变化呈两种趋势.

关键词: 纯钛 , 变形抗力 , 数学模型

Cu-Cr-Zr-Mg合金时效组织与性能

苏娟华 , 董企铭 , 刘平 , 李贺军 , 康布熙

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2004.03.013

为了研究时效工艺对Cu-0.3Cr-0.15Zr-0.05Mg合金显微组织及性能的影响,在时效温度400~650℃和时效时间1~11h条件下,得到时效工艺参数与硬度和电导率的曲面关系,并利用透射电镜分析合金时效后的微观形态和析出相.研究结果表明:合金固溶后470℃时效4 h,硬度和电导率可达HV108和45 S·m-1,析出相为Cr、Cu4Zr和有序的CrCu2(Zr,Mg)相;550℃时效1 h后硬度和电导率仍具有HV106和46.8 S·m-1,析出相完全转变为Cr和Cu4Zr.

关键词: Cu-Cr-Zr-Mg合金 , 微观组织 , 硬度 , 电导率 , 时效

CuCrSnZn合金析出相价电子结构计算与强化机理分析

苏娟华 , 姜涛 , 任凤章 , 贾淑果

材料热处理学报

基于经验电子理论(EET理论)及程氏改进的TFD理论,计算了CuCrSnZn合金时效处理后析出的析出相Cr与基体Cu形成的α-Cu(111)/Cr(110)相界面的价电子结构,利用界面结合因子ρ、△ρ分析了合金界面电子结构与合金的析出强化和软化温度的关系.结果表明,α-Cu(111)/Cr(110)晶面电子密度差较大,界面应力较大,有效阻碍了位错的运动和界面的推移,从而提高了合金的强度和软化温度.

关键词: CuCrSnZn合金 , 界面价电子结构 , 固体与分子经验电子理论 , 析出强化

引线框架铜合金精轧薄板表面起皮剥落的数值分析

苏娟华 , 董企铭 , 刘平 , 李贺军 , 康布熙

功能材料

运用弹塑性有限元方法的平面应变分析模型,依据引线框架Cu-Fe-P合金精轧后表面起皮剥落处的显微组织特征,研究了Cu基体和Fe相颗粒界面附近的应力应变场分布.研究表明:铜基体与铁相的塑性行为及应力应变分布具有明显的不均匀性,界面区强烈的应力集中易造成界面开裂;精轧前Fe相周围的微裂纹在精轧变形时将进一步发展,直至发生引线框架板材表面起皮剥落破坏.应避免热轧板坯中出现较大Fe颗粒.

关键词: 数值分析 , 应力应变 , Cu-Fe-P合金 , 精轧 , 皮剥落

Cu-Cr-Zr-Mg合金时效析出研究

董企铭 , 苏娟华 , 刘平 , 李贺军 , 康布熙

材料热处理学报 doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2004.03.010

通过能谱和透射电镜分析研究了Gu-0.3Cr-0.15Zr-0.05Mg合金的时效析出,在4790℃时效4h形成了有序的原子排列,其化合物类型为CrCu2(ZrMg);同时存在体心的Cr相和面心的Cu4Zr相,在晶界上有少量未溶的Cr粒子.细小弥散的析出相使合金的性能得以提高,470℃时效4h~6h,硬度和导电率分别达109~108HV,79%IACS~80%IACS.

关键词: Cu-Cr-Zr-Mg合金 , 微观组织 , 析出 , 时效性能

利用神经网络建立快速凝固Cu-Cr-Zr合金时效知识库

苏娟华 , 董企铭 , 刘平 , 李贺军 , 康布熙

材料热处理学报 doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2003.03.020

根据人工神经网络(ANN)的BP(back propagation)算法,建立了快速凝固Cu-Cr-Zr铜合金时效温度和时间与硬度和导电率的神经网络映射模型.预测值与实际情况吻合良好,硬度和导电率最大误差分别为4 1%和1.9%.通过对样本集的学习,建立了快速凝固时效工艺知识库,对预测和控制该工艺性能非常有益.

关键词: Cu-Cr-Zr合金 , 快速凝固 , 时效 , 神经网络(ANN) , 知识库

Cu-Cr-Zr合金时效强化机理

苏娟华 , 刘平 , 董企铭 , 李贺军 , 任风章 , 田保红

材料热处理学报 doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2005.06.015

研究了不同时效工艺对Cu-0.7Cr-0.13Zr合金硬度、强度和导电率性能的影响,利用透射电镜分析合金时效后的微观形态和析出相.结果表明:在500℃时效30min析出相为Cu5Zr,硬度和导电率可达116.7HV和47%IACS.500℃时效6h后,硬度和导电率为140HV和76%LACS,强度达到峰值430MPa,弥散共格的析出相Cr是强度提高的重要原因,强化效应与采用共格强化机理计算的结果非常接近.合金在500℃时效8h硬度和强度仍具有135.6HV和410MPa,导电率为77%IACS,析出相仍较细小但与基体失去共格关系.

关键词: Cu-0.7Cr-0.13Zr合金 , 时效 , 共格强化 , 强度

颗粒形状对铜合金薄带表层断裂影响的数值分析

苏娟华 , 董企铭 , 刘平 , 许莹莹

材料热处理学报 doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2007.z1.088

根据引线框架Cu-Fe-P合金精轧后表层断裂处形状各异Fe颗粒的组织几何形态,建立有限元数值分析模型,主要研究了不同Fe颗粒形状下残余应力对基体与界面处应力集中现象的影响.数值分析表明,随着颗粒尖角程度的增加,Fe颗粒和Cu基体界面处存在剧烈的应力集中和较大的残余应力,从而导致铜合金薄带表层断裂.因此在引线框架铜合金的生产过程中,应避免较大的尖角Fe颗粒存在.

关键词: 模拟分析 , 表层断裂 , 残余应力 , 颗粒形状

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