冯义成
,
范国华
,
耿林
,
王丽萍
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2014.05.012
采用湿成型法成功制备了比重差别大的WO3颗粒(WO3p)和硼酸铝晶须(ABOw)混杂预制块,用挤压铸造法制备混杂铝基复合材料.混杂复合材料中含(原子分数)5％WO3p和20％ ABOw,不同大小的WO3p尺寸分别为18和3μm.采用扫描电镜(SEM)和万能拉伸试验机对制备的混杂复合材料试样进行微观组织观察和拉伸性能测试.复合材料组织观察表明,WO3p和ABOw在基体中随机、均匀地分布,在高倍照片中可以观察到大尺寸WO3p存在裂纹,铝液不能渗入到裂纹中.力学性能研究结果表明,尺寸较小的颗粒增强的复合材料具有高的抗拉强度和断裂延伸率;含大尺寸WO3p的混杂复合材料的抗拉强度、屈服强度和断裂延伸率分别为266.8,197.3 MPa和1.16％,含小尺寸WO3p的混杂复合材料的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为290.3,180.5 MPa和1.37％.复合材料拉伸断口形貌观察表明,两种不同WO3p尺寸的混杂复合材料断裂机制有所不同,大颗粒增强复合材料中大颗粒发生断裂,裂纹穿过颗粒扩展,晶须与界面脱粘;小颗粒增强复合材料中小颗粒与基体界面脱粘以及晶须与界面脱粘,但晶须脱粘数量明显减少,晶须拔出数量增多.
关键词:
混杂复合材料
,
力学性能
,
断裂机制
逄锦程
,
乔英杰
,
耿林
,
范国华
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2009.12.005
采用机械合金化与真空热压烧结制备Al-Pb合金,并通过热挤压变形细化显微组织.XRD检测分析表明:Al,Pb衍射峰随机械合金化的进行不断宽化,晶粒尺寸减小.SEM分析表明:球磨15h后可以得到合金粉末,其具有Pb粒子弥散分布于Al基体的复相结构.再通过550℃/20MPa真空热压烧结1h,可制备出Al-Pb合金块体.适当的热挤压工艺能够细化组织,减小Pb颗粒的尺寸.其抗拉强度可达231.6MPa,延伸率为17.6%.
关键词:
Al-Pb合金
,
机械合金化
,
真空热压烧结
,
热挤压
崔喜平
,
耿林
,
方堃
,
范国华
,
郑镇洙
,
王桂松
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00546
将纯Ti箔和TiB2/Al复合材料箔交替堆垛,通过热轧获得Ti-(TiB2/Al)叠层,随后进行热处理使固态Ti和液态TiB2/Al快速发生化学反应,近净成形制备出增强体TiB2颗粒呈层状分布的TiAl基复合材料板材.研究热处理过程中的相转变和组织演变规律,并测试和评价了最终层状TiB2-TiAl复合材料板材拉伸性能.结果表明:固态Ti和液态TiB2/Al复合材料反应首先生成多孔结构TiAl3相,1300℃,2h,50 MPa的压力烧结实现材料致密化,随后热处理时TiAl3与Ti继续发生反应扩散,最终生成全层片结构(α2-Ti3Al+γ-TiAl)层,TiB2不参与任何反应,且呈层状分布于基体(α2+γ)层中.TiB2-rich层阻碍了(α2+γ)层的全层片组织粗化,并大幅提高了层状TiB2-TiAl复合材料板材的高温拉伸性能.
关键词:
TiAl基复合材料板
,
热处理
,
层状结构
,
力学性能
耿林
,
范国华
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2016.09.06
构型设计是解决金属基复合材料强度与塑性(韧性)倒置关系的一种重要途径,揭示构型设计对复合材料力学行为的影响规律是实现复合材料可设计、可调控的关键.金属基复合材料的构型设计不仅产生了组元相的微观组织的变化,同时也导致了受载条件下局域应变(应力)状态的改变,局域应变(应力)状态的变化将会明显影响金属基复合材料的力学特性.同步辐射X射线、中子衍射、数字图像关联技术的快速发展为我们原位分析复合材料的局域应变(应力)演化行为提供了有力手段,使我们可以建立起“局域应变(应力)演化”-“强韧化机制”-“构型化设计”三者的关系,将有助于提升调控复合材料性能的能力.本文介绍了构型强韧化金属基复合材料的研究进展,提出基于局域应变测量的复合材料构型强韧化机制研究思路,并论述了构型化设计在金属间化合物基复合材料中的典型应用.
关键词:
金属基复合材料
,
构型设计
,
局域应变
,
强韧化
,
金属间化合物
张玉彬
,
范国华
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2017.03.04
三维X射线衍射技术(3DXRD)是一种新兴的、先进的材料表征技术.该技术应用高能同步辐射X射线,可以表征块体材料的三维晶体结构和应力状态.同时测量是无损的,因此可以应用这一技术跟踪材料内部的微观组织随时间的演化(也就是四维的结构表征).高强度同步辐射X射线还保证了能够对材料内部微米级结构的衍射信息进行快速、准确地测量.这一技术最早由前丹麦国家实验室材料研究部以及欧洲同步辐射研究中心(ESRF)共同研究开发.几年之后,美国橡树岭国家实验室和美国先进光子源(APS)研究开发了另外一类3DXRD技术.目前已经可以在几个大型的同步辐射中心应用3DXRD技术,例如ESRF、APS和日本的Spring-8.综述了3DXRD技术的由来、基本原理、技术指标,以及该技术在金属材料研究中的几个应用实例.最后简要介绍该技术的最新研究进展,并对其未来在材料科学研究中的应用前景进行了展望.
关键词:
三维X射线衍射技术
,
晶体结构
,
微观组织
,
塑性形变
,
再结晶形核及长大
,
晶粒长大
,
局部应力/应变分析
