郭巍
,
宗亚平
,
左良
,
王云志
金属学报
利用相场法研究了外加应变场对Ti-25Al-10Nb合金中α2→O相变组织的影响. 研究表明, 除了外加应变的大小之外, 外加应变方向对O相析出组织也有明显影响. 模拟得出, 外加应变方向对O相体积分数的影响可达24%, 外应变大小对O相体积分数的影响可达60%. 当沿着α2相的〈2-1-10〉方向施加单轴压应变且应变量εamp大于0.5εs(相变应变量)时, 合金会形成α2+O相的全片层显微组织, 有望显著改善合金的性能.
关键词:
Ti-Al-Nb合金
,
applied strain field
,
microstructure
张跃波
,
金剑锋
,
曹新建
,
宗亚平
材料科学与工艺
doi:10.11951/j.issn.1005-0299.201501003
为探索提高SiCp／Fe力学性能的途径，采用包覆混料工艺，研究了该工艺对镀铜SiCp／Fe力学性能的影响，以及该工艺下增强粒子混合尺寸的影响．结果表明：包覆混料相比于普通混料，可显著改善SiC粒子在基体中分散的均匀性，而镀铜的作用是显著消除界面缺陷；性能的改善是包覆混料改善粒子分散性和镀铜改善界面结合的综合结果．对于体积分数30％SiCp／Fe的抗拉强度，通过包覆改善均匀性的贡献可提高7．2％，通过镀铜消除界面缺陷的贡献可提高12．5％，因此减少界面缺陷对颗粒增强复合材料力学性能的提高更重要．混合尺寸粒子对力学性能的增强效果明显高于其对应单一尺寸，这是由于小尺寸粒子能有效地提高基体的强度，而大尺寸颗粒更有效地承担载荷传递的作用．
关键词:
金属基复合材料
,
SiCp/Fe复合材料
,
包覆混料
,
化学镀铜
,
混合强化
吴艳
,
宗亚平
,
金剑锋
,
张宪刚
材料科学与工程学报
通过相场模型模拟纳米尺度晶粒生长演变过程,寻求导致晶粒异常长大的影响因素,探讨获得在纳米多晶结构AZ31镁合金中产生少量分散的大晶粒的理想混晶显微组织形成的可能性.模拟结果显示,有三个因素可以控制纳米结构中的晶粒异常长大:储存能、界面能和界面能动性.如果局域应变储能低于基体储能的1.60倍,或局域界面能高于基体的0.76倍,或局域界面能动性低于基体的3倍,则没有异常长大的晶粒出现.模拟得出,适当引入少数特定的初始纳米晶粒,可以实现预想的理想混晶组织.
关键词:
相场模型
,
镁合金
,
纳米结构
,
异常长大
王耀勉
,
宗亚平
,
庄伟彬
,
李杰
材料科学与工艺
利用电流直加热动态热压烧结工艺,分别制备了增强颗粒体积含量从5%到15%,尺寸从3 μm到45 μm的SiCp/Fe复合材料,研究了粒子含量与尺寸对复合材料硬度、强度、延伸率和耐磨性能的影响.研究表明:增强颗粒的体积含量从5%提高到10%,可以明显提高材料的性能;随着增强颗粒含量进一步提高,颗粒团聚将导致材料性能降低;增大颗粒尺寸,可以改善复合材料中的粒子分布均匀性,提高材料性能;但当粒子尺寸大于临界尺寸时,较低的粒子强度将使复合材料性能降低.增强颗粒含量为10%,尺寸为13μm的SiC颗粒强化的铁基复合材料,可获得高达949 MPa的屈服强度和501HV5的硬度.
关键词:
复合材料
,
力学性能
,
粒子含量
,
粒子尺寸
,
SiCp/Fe
庄伟彬
,
宗亚平
,
张跃波
,
曹新建
材料科学与工程学报
采用粉末冶金电流直加热动态热压烧结工艺,制备了混合尺寸粒子增强SiCp/Fe复合材料,研究了四种不同尺寸增强粒子的混合对铁基复合材料力学性能的影响.结果表明,合理地设计混合尺寸强化粒子利于提高铁基复合材料的力学性能,标称粒度为13μm与23μm的粒子组合,增强粒子体积含量10％时,小粒子与大粒子的最佳质量混合比为2∶1,而含量为20％时最佳为1:1.与13μm单尺寸颗粒增强SiCp/Fe复合材料相比,采用最佳比例混合尺寸粒子增强,10％ SiCp/Fe复合材料的抗拉强度提高了9.7％,而与23μm单尺寸颗粒增强复合材料相比,其抗拉强度提高了38.3％.混合尺寸粒子优良的增强作用是由于提高了复合材料的相对密度,减少增强粒子间的直接接触,有利于载荷从基体向强化粒子传递.
关键词:
金属基复合材料
,
SiCp/Fe复合材料
,
混合尺寸粒子
,
力学性能
李杰
,
王永如
,
戴姣燕
,
肖来荣
,
李周
,
宗亚平
材料导报
详细地阐述了各元素(Al、Ni、Co等)对Cu-Zn-Al-X系列材料的作用以及该系列材料的成分类型、性能、制备工艺特点和强化机理.同时,介绍了国内外在该系铜基弹性合金材料方面的研究进展.指出在未来的发展中Cu-Zn-Al-Co与Cu-Zn-Al-Ni系列具有逐渐部分替代锡磷青铜的趋势,成分优化设计、新工艺开发等将会成为重点研究对象.
关键词:
铜基
,
弹性材料
,
强化机理
李杰
,
宗亚平
,
庄伟彬
,
张跃波
材料科学与工程学报
采用电流直加热动态热压制备,研究了不同类型陶瓷颗粒(SiC、Cr3C2、TiC和Ti(C,N))增强铁基复合材料的力学性能,并应用Eshelby等效夹杂方法来考察不同类型增强粒子载荷传递的贡献,用以解释实验现象和揭示强化机理.结果表明,SiC颗粒对改善复合材料抗拉强度的作用最好,Cr3C2粒子次之;TiC/Fe和Ti(C,N)/Fe复合材料的强化机理以增加粒子承担载荷的方式为主,而SiC/Fe和Cr3C2/Fe复合材料的增强机理除载荷传递外,还存在增强铁基体本身强度的作用.
关键词:
铁基复合材料
,
Eshelby方法
,
不同类型颗粒
,
力学性能
,
强化机理
杨玉芳
,
宗亚平
,
徐娜
,
穆强
材料与冶金学报
doi:10.3969/j.issn.1671-6620.2007.02.013
研究了一种电流加热动态热压烧结工艺,并研制了相应的设备.采用此工艺对颗粒增强铁基复合材料进行了制备研究.比较了普通粉末冶金和此工艺所制备的SiCp/Fe复合材料的性能以及此工艺中模具的不同对材料性能的影响,结合显微组织观察对此工艺的烧结机理进行了讨论.结果表明:采用陶瓷模具进行电流动态热压烧结,对材料性能提高显著,能在短时间内制备出满足实际应用要求的铁基复合材料,材料组织细小均匀.
关键词:
电流烧结
,
铁基复合材料
,
材料制备
