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
喻吉良
,
李中奎
,
郑欣
,
韩文波
稀有金属材料与工程
使用机械球磨制备细晶Ti/Al复合粉,采用不同的压制工艺,通过反应烧结和等温锻造方法获得不同晶粒尺寸的TiAl金属间化合物.对TiAl金属间化合物的微观组织特征进行了分析,研究了不同制备工艺对其微观组织的影响.结果表明:采用冷等静压630℃反应烧结及等温锻造工艺可以获得晶粒尺寸5～8 μm的细晶TiAl金属间化合物 ;通过普通冷压、1250℃反应烧结与等温锻造后,也能获得近全致密的层片状TiAl金属间化合物,但晶粒尺寸为20～30μm.
关键词:
TiAl金属间化合物
,
等温锻造
,
微观组织
韩文波
,
喻吉良
,
高家兴
,
张继红
稀有金属材料与工程
采用基于密度泛函理论的广义梯度近似下的平面波赝势方法,模拟了Nb3AlN基本性能,如能带结构和热力学性能.模拟结构表明,Nb3AlN与金属的性能相似,具有良好的导电性和导热性.热容随温度的增加和压强的减小而增加.Grüneisen参数y随温度的增大而增大,并且随压强的增加Grüneisen参数γ呈非线性减小.德拜温度受温度和压强影响较大,随温度的增加而急剧减小,随压强增加而迅速增加.通过模拟吉布斯自由能和温度的关系表明,采用合适的工艺可以合成Nb3AlN.
关键词:
第一性原理
,
电子结构
,
热力学性质
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
李学英
,
张幸红
,
韩杰才
,
韩文波
,
洪常青
稀有金属材料与工程
为改善ZrB2-SiC基超高温陶瓷的抗氧化和抗烧蚀性能,在制备过程中加入Y2O3.用氧乙炔火焰法来考察ZrB2-SiC-Y2O3的抗氧化和抗烧蚀性能.采用SEM和XRD分析烧蚀前后形貌及物相.材料在加热和冷却过程中没有出现开裂现象,说明其具有良好的抗热冲击性能.微观组织分析表明,氧化层主要由4层组成,且氧化层与基体层没有明显的剥离.结果表明:Y2O3的添加可以将氧化产物中的高温稳定相稳定到室温,减少由于相变发生的体积膨胀,改善氧化层与基体层的粘结性能.
关键词:
ZrB2-SiC基超高温陶瓷
,
Y2O3
,
氧化
,
烧蚀
王裕
,
梁军
,
方国东
,
韩文波
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2008.z1.051
理论推导了平板材料热冲击过程中瞬时温度分布和热应力分布.通过实验研究了ZrB2-20%SIC-10%AIN(ZSA)超高温陶瓷基复合材料的热物理性能、力学性能和其热冲击开裂过程,确定了不同厚度试样热冲击开裂的临界温差;随着试样厚度的增加,热冲击开裂的临界温差逐渐降低.通过理论计算的分布曲线和实验数据点的比较,预测了不同试样厚度的ZSA陶瓷基复合材料热冲击时的表面换热系数值,并计算了不同厚度试样热冲击过程中表面热应力随时间的变化关系,发现厚度为1mm的平板在其临界温差480℃下热震时,表面达到最大热应力所用的时间最短,然后热应力的降低速度也最快.
关键词:
热冲击
,
临界温差
,
超高温陶瓷
陈国清
,
张凯锋
,
王国峰
,
韩文波
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2004.01.001
采用醇-水溶液加热法制备两相分散良好的纳米复合粉体,通过放电等离子超快速烧结制备Al2O3-ZrO2纳米复相陶瓷.研究了纳米第二相ZrO2对复相陶瓷致密化、烧结行为、力学性能以及微观结构的影响.从烧结激活能的观点解释了纳米第二相阻止基体Al2O3致密化的原因.放电等离子烧结得到了典型的晶间/晶内混合型纳米陶瓷,其弯曲强度高达1070MPa,断裂韧性达10.42MPa·m1/2.微观组织分析表明其中大量的内晶纳米颗粒阻止位错运动,使得基体氧化铝晶粒内形成复杂的位错组态,其主要特点为穿晶断裂和多重界面.
关键词:
力学性能
,
微观组织
,
纳米陶瓷
,
放电等离子烧结
马宝霞
,
张幸红
,
韩杰才
,
韩文波
稀有金属材料与工程
以ZrC,SiC,石墨为原料,采用热压烧结法制备了ZrC-SiC-C_g三元复相陶瓷,研究了石墨及其用量对所制备陶瓷材料的微观结构和力学性能的影响.结果表明:石墨的加入有效地促进了ZrC-SiC-C_g复相陶瓷的烧结,在添加约10%(体积分数, 下同)石墨时,密度达到最大.同时复相陶瓷表面随着石墨含量的增加,逐渐变得粗糙,即由于石墨与基体的结合较弱使材料表面出现剥落现象.力学性能分析表明,材料的抗弯强度在石墨含量小于10%时并未明显降低,其断裂韧性随着石墨量的增加呈现先增加后降低的趋势,当石墨含量为10%时,断裂韧性出现最大值4.29 MPa·m~(1/2).材料的断裂方式是沿晶和穿晶断裂相结合.
关键词:
热压
,
ZrC陶瓷
,
显微结构
,
力学性能
,
石墨
张凯锋
,
尹德良
,
王国峰
,
韩文波
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2005.01.002
通过热轧工艺制备了具有细晶微观组织的AZ31镁合金薄板.在250～450℃的温度范围和0.7×10-3～1.4×10-1s-1的初始应变速率范围内研究了热轧AZ31镁合金板的超塑性流变行为.分别通过光学显微镜和扫描电镜(SEM)观察了AZ31镁合金超塑性变形中的微观组织演变和断裂行为,并计算了不同温度下的变形激活能.结果表明,从300℃开始,热轧AZ31镁合金开始表现出超塑性的流变特征.在400℃,0.7×10-3s-1的变形条件下,最大延伸率可达362.5%,显示了良好的超塑性能.在300～400℃的超塑变形温度范围内,AZ31镁合金超塑变形的主要机制是由晶界扩散控制的晶界滑移,而变形温度和应变速率对AZ31镁合金断裂行为的影响主要体现在变形机制从晶内滑移到晶界滑移的转变.
关键词:
AZ31镁合金
,
超塑变形
,
微观组织演变
,
断裂行为
陈德江
,
刘成勇
,
徐林
,
韩文波
稀有金属材料与工程
在烧结温度和压力为1800 ℃和30 MPa条件下热压烧结制备ZrB2-20%(体积分数, 下同)SiCw陶瓷复合材料,并研究两种不同SiC晶须对材料的显微组织与力学性能的影响.结果表明,复合材料的弯曲强度和断裂韧性与SiC晶须的长径比有关,长径比越大材料的性能越好,弯曲强度和断裂韧性最高为651 MPa和5.97 MPa·m1/2;与单相的ZrB2材料及SiC颗粒增强ZrB2复合材料相比,断裂韧性有显著提高;其主要增韧机制为裂纹偏转、晶须桥连和拔出.
关键词:
ZrB2
,
SiC晶须
,
热压烧结
,
力学性能
