郝世明
,
谢敬佩
,
王爱琴
,
王文焱
,
李继文
稀有金属材料与工程
采用Gleeble-1500D热模拟试验机,对30％SiCp/2024A1复合材料在温度为350～500℃、应变速率为0.01～10 s-1条件下进行热压缩试验,研究该复合材料的热变形行为与热加工特征,建立热变形本构方程和加工图.结果表明,30％SiCp/2024A1复合材料的流变应力随温度升高而降低,随应变速率增大而升高,说明该复合材料是一个正应变速率敏感的材料,其热压缩变形时的流变应力可采用Zener-Hollomon参数的双曲正弦形式来描述,在本实验条件下平均热变形激活能Q为153.251 kJ/mol.为了证实其潜在的可加工性,对加工图中的稳定区和失稳区进行标识,并通过微观组织得到验证.综合考虑热加工图和显微结构,变形温度为450℃,应变速率为1 s-1是复合材料适宜的热变形条件.
关键词:
金属基复合材料
,
本构方程
,
加工图
,
微观结构
,
粉末冶金
谢敬佩
,
王行
,
王爱琴
,
郝世明
,
刘舒
材料热处理学报
采用真空热压法制备了体积分数为30％的SiCp/2024Al复合材料,研究了该复合材料的显微组织结构及力学性能.结果表明,复合材料组织致密,颗粒与基体界面结合状况较好,SiC颗粒在铝基体中基本上分布均匀.经490℃、2h固溶处理和170℃、8h人工时效后,SiCp/2024Al复合材料的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为409 MPa、325 MPa和4.9％,基体中存在大量的纳米析出相为S'(Al2CuMg).随SiC颗粒加入,复合材料力学性能提高,其断裂方式为基体开裂和界面处撕裂.
关键词:
铝基复合材料
,
真空热压
,
力学性能
,
显微结构
,
断裂机理
郝世明
,
聂祚仁
中国稀土学报
为了研究镧钼阴极表面发射机制, 利用新型阴极研究装置研究阴极发射性能与表面元素La, O比例的关系, 发现表面层中La/O比例越高, 阴极的发射性能越好. 在实验基础上提出了金属La超微粒子埋藏于La2O3晶体中的热阴极表面发射模型, 模型认为活性层中的超额镧以镧超微粒子形式存在, La超微粒子中的电子在热激发下越过肖特基势垒进入La2O3晶体的导带进而克服表面电子亲和势逸出到真空, 提供了电子发射的丰富源泉. 由于肖特基势垒远小于La2O3的禁带宽度, 并且超微粒子可以使耗尽层厚度变薄, 极大降低了电子发射到真空的阈值.
关键词:
热阴极
,
发射机制
,
发射模型
,
超微粒子
,
稀土
王爱琴
,
方明
,
郝世明
,
谢敬佩
材料热处理学报
以低膨胀的SiC颗粒为增强体,Al-30Si合金粉为基体材料,对SiCp进行1100℃保温3h+水洗预处理,通过球磨混料,利用真空热压法制备25 SiCp/Al-30Si复合材料,测定了试验材料的力学性能.利用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对试验材料的微观组织形态进行了观察,采用XRD技术对其物相进行了表征,分析了SiCp预处理对试验材料组织及性能的影响.结果表明,热压法制备的复合材料增强颗粒与基体结合良好,界面清晰,无界面反应发生,SiCp经过预处理后复合材料的力学性能得到了提高.并探讨了复合材料的强化机理.
关键词:
真空热压烧结
,
复合材料
,
微观组织
,
强化机理
郝世明
,
聂祚仁
中国稀土学报
利用脉冲激光沉积在不同真空度下制备了不同La/O的La-Mo薄膜阴极,测量其发射性能并进行了原位AES分析,讨论了氧在镧钼阴极热电子发射中的作用.过多的氧易形成稳定的氧化镧,不利于电子发射;适当比例的氧可以减缓镧的蒸发,有助于阴极的稳定工作.La-O化合物中氧空位的形成有利于阴极的电子发射,氧缺位增强了镧氧化合物的半导体性.
关键词:
热电子发射
,
阴极
,
氧空位
,
稀土
孙亚丽
,
谢敬佩
,
郝世明
,
王爱琴
,
柳培
,
李敏
材料热处理学报
采用Gleeble-1500D热模拟试验机对30％ SiCp/Al复合材料进行热模拟试验,其变形温度为623～773 K、应变速率为0.01 ～10 s-1.采用加工硬化率法对应力-应变数据进行处理,结合lnθ-ε曲线的拐点和(-(θ)(lnθ)/(θ)ε)-ε)曲线最小值的判据,研究了该复合材料动态再结晶临界条件.结果表明,30％ SiCp/2024Al复合材料的真应力-应变曲线主要以动态再结晶软化机制为特征,峰值应力(σ.)随变形温度降低或应变速率升高而增加;该材料的lnθ-ε曲线出现拐点,(-(θ)(lnθ)/(θ)ε)-ε)曲线出现最小值;临界应变(εc)随变形温度升高与应变速率降低而减小,且临界应变与峰值应变(εp)之间具有相关性,即εc=0.563ε.;临界应变与Zener-Hollomon参数(Z)之间的函数关系为εc=7.96×10-3Z0.038.
关键词:
30％ SiCp/Al复合材料
,
加工硬化率
,
动态再结晶
,
临界条件
柳培
,
王爱琴
,
郝世明
,
谢敬佩
材料热处理学报
采用真空热压烧结工艺在580 cc下制备了35％(体积分数)SiCp/2024铝基复合材料,利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、能谱(EDS)、高分辨透射电镜(HRTEM)对复合材料热处理过程中微观组织进行了表征,研究了热压烧结后复合材料的析出相的微观结构以及析出相在热处理过程的演变规律.结果表明,热压烧结后复合材料中存在许多粗大析出相颗粒,包括Al4Cu9,Al2Cu,Al18Mg3Mn2,Al5Cu6Mg2和Al7Cu2Fe.随着固溶温度的提高,粗大析出相颗粒逐渐回溶到Al基体中,当固溶温度达到510℃时,粗大析出相颗粒几乎全部回溶到基体中,但还存在少量的难溶相.复合材料经510℃固溶2 h+190℃时效9h后,除了少量的难溶相,许多圆盘状纳米析出相Al2Cu和棒针状纳米析出相Al2CuMg弥散分布于基体中且与基体的界面为错配度较小的半共格界面,圆盘状纳米析出相的直径为50～200 nm,棒针状纳米析出相长度为100 ～ 150 nm.
关键词:
SiCp/Al基复合材料
,
粉末冶金
,
热处理
,
微观组织
郝世明
,
谢敬佩
,
王爱琴
,
王文炎
,
李继文
材料热处理学报
采用Gleeble-1500热模拟试验机对30％ SiCP/2024A1复合材料在温度为623～773 K、应变速率为0.01 ～10 s-1变形条件下热变形流变行为进行了研究.由试验得出变形过程中的真应力真应变曲线,建立热变形本构方程和功率耗散图.结果表明,复合材料的流变应力随温度的升高而降低,随应变速率的增大而升高,说明该复合材料是一个正应变速率敏感的材料.该复合材料热压缩变形时的流变应力行为可采用Zener-Hollomon参数的双曲正弦形式来描述,热变形激活能Q为571.377 kJ/mol.高温高应变速率条件下的功率耗散系数大,该变形区发生了组织转变.
关键词:
金属基复合材料
,
本构方程
,
功率耗散
,
铝合金
,
热变形
郝世明
,
谢敬佩
,
王行
,
王爱琴
,
王文焱
,
李继文
材料热处理学报
为了研究微米级碳化硅颗粒(SiCp)尺寸对中体积分数SiCp增强铝基复合材料的拉伸性能与强化机制的影响,用粉末冶金工艺制备体积分数为30％的SiCp/2024Al复合材料,利用OM,SEM,万能材料试验机等对材料微观结构和拉伸性能进行了研究.结果表明,复合材料的拉伸强度随着SiCp尺寸的减小而增大.当SiCp尺寸为3μm时,复合材料的断裂主要以界面处的基体合金撕裂为主;当SiCp尺寸为25μm和40 μm时,复合材料的断裂以SiCp解理断裂为主;当SiCp尺寸为8μm和15μm时,复合材料的断裂方式是以界面处的基体合金撕裂和SiCp的断裂共同作用.3μm SiCp增强复合材料相对密度不高、SiCp分布不均匀但其拉伸强度最大,主要原因为受力时小SiCp极少断裂和小颗粒效应导致基体的显微组织强化.
关键词:
金属基复合材料
,
颗粒尺寸
,
拉伸性能
,
强化机制
,
粉末冶金
程明阳
,
郝世明
,
谢敬佩
,
王爱琴
,
马窦琴
,
孙亚丽
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.000528
利用Gleeble-1500D热模拟试验机对SiCp/Al-Cu复合材料进行压缩实验,研究其在温度为350~500℃ 、应变速率为0.01~10 s-1条件下的高温塑性变形行为.由实验得出变形过程中的应力-应变曲线,建立了热变形本构方程和加工图.结果表明:复合材料高温流动应力-应变曲线主要以动态再结晶为特征,峰值应力随变形温度的降低或应变速率的升高而增加.其热压缩变形时的流变应力可采用Zener-Hollomon参数的双曲正弦形式来描述,在实验条件下平均热变形激活能Q为320.79kJ/mol.确定了加工图中的稳定区和失稳区,分析了加工图中不同区域的显微组织结构,失稳区存在颗粒破裂、孔洞等.
关键词:
SiCp/Al-Cu复合材料
,
热变形
,
应力-应变曲线
,
本构方程
,
加工图
,
显微组织
