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泡沫铝合金显微组织和压缩力学性能的研究

材料热处理学报 doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2005.04.016

采用Si、Mg及Cu元素进行合金化处理,制备了几种不同力学性能的开孔泡沫铝,并通过准静态压缩实验,研究合金化对泡沫铝压缩力学行为与吸能特征的影响.实验结果表明:采用Si、Mg及Cu元素合金化处理显著改变了泡沫铝的应力-应变行为与吸能特征,使泡沫铝的屈服强度提高,吸能性大幅度上升.另外,还研究了渗流法制备工艺对泡沫铝微观组织和性能的影响,结果显示由于渗流法制备过程特殊的凝固条件,使得泡沫铝的微观组织比相同成分的铸造铝合金的组织明显粗大.

关键词: 合金化 , 泡沫铝 , 微观组织 , 压缩行为 , 吸能性

渗流法制备漂珠-泡沫铝复合材料的准静态压缩和吸能特性研究

张学斌 , 吴祚胜 , 凤仪 , 程和法 , 余辉

金属功能材料

以AlSil2和漂珠(平均粒径分别为200μm和400μm)为原料,采用渗流法制备出漂珠-泡沫铝复合材料,研究了该材料的压缩性能,发现其压缩曲线和传统泡沫铝相似,并以此为基础计算了材料的吸能能力和吸能率,结果表明该材料的屈服强度为26.53～69.02MPa,最大吸收能量为18.28～24.25MJ/m3最大吸能率在69.9%～87.1%;含小粒径漂珠样品的综合压缩力学性能明显优于舍大粒径漂珠样品.

关键词: 漂珠-泡沫铝复合材料 , 压缩性能 , 吸能

湿式磨机衬板新合金的研究和应用

李先芬 , 丁厚福 , 卢书媛 , 陈翌庆 , 黄新民 , 祖方遒 , 郑玉春 , 程和法

材料热处理学报 doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2003.03.014

通过对合金成分的优化设计,对冶金、铸造、热处理工艺的试验研究,对合金力学性能、组织结构及冲击腐蚀磨损试验等,获得了适合于冶金矿山湿式磨机衬板使用的新型合金.装机试验结果表明,用该合金制作的球磨机衬板在冶金矿山湿式磨机中的使用寿命可以达到高锰钢的2倍以上,其性能明显优于现有各种合金衬板.

关键词: 湿式磨机衬板 , 使用寿命 , 合金设计 , 冲击腐蚀磨损

泡沫铝的动态压缩性能和吸能性研究

程和法 , 黄笑梅 , 许玲

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2003.05.009

通过测量泡沫铝在动态和准静态压缩条件下的应力-应变曲线, 研究了泡沫铝的准静态和动态压缩行为以及不同应变条件下的吸能性,并对其应变率效应进行了分析.结果表明,在高应变速率和准静态压缩下,泡沫铝的σ-ε曲线均表现出弹性变形段、平缓段和密实段三阶段特征;泡沫铝的压缩性能具有明显的应变速率敏感性,随应变速率的提高,流动应力上升,吸能性升高.

关键词: 泡沫铝 , 动态压缩 , 应变率效应 , 吸能性

冲击波在泡沫铝中的传播和衰减特性

程和法 , 黄笑梅 , 薛国宪 , 周正存 , 韩福生

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2004.01.021

用平面冲击波实验对相对密度为0.396的开孔泡沫铝的冲击波压缩特性进行了研究,采用PVDF传感器技术测量并分析了泡沫铝中的冲击波应力波形及其传播速度.在泡沫铝样品中不同位置处记录的应力波形显示随着在泡沫铝中传播距离的增加,冲击波应力峰值迅速衰减,归一化的冲击波应力峰值随传播距离呈指数关系变化,另外,冲击波的传播速度也随距离的增加而呈线性关系减慢.

关键词: 泡沫铝 , 冲击波 , 衰减

开孔泡沫铝导电性的研究

吕艳凤 , 程和法 , 王强 , 戴光星 , 凤仪 , 胡芃

金属功能材料 doi:10.3969/j.issn.1005-8192.2006.03.002

本文采用加压渗流方法制备开孔结构的泡沫铝,并通过调整工艺参数改变泡沫铝的孔径和相对密度.采用"直流四端电极"法测量了不同参数泡沫铝的电阻,研究开孔泡沫铝的导电性随其相对密度和孔径的变化规律.实验结果表明:随着相对密度的提高,开孔泡沫铝的电导率增大,且电导率随相对密度的改变呈指数关系变化;当相对密度参数基本相同时,随着泡沫铝孔径的减小,由于在制备过程中产生的结构缺陷增多,其电导性下降.

关键词: 电导率 , 孔径 , 相对密度 , 开孔泡沫铝

孔隙率及孔径对开孔泡沫铝导电性的影响

王强 , 黄笑梅 , 吕艳凤 , 程和法 , 张章 , 凤仪

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2006.06.004

研究了孔隙率及孔径的变化对开孔泡沫铝导电性的影响.采用铸造渗流法制备了孔径为0.75～1.75 mm,相对密度为0.405～0.436的泡沫纯铝,用"直流四端电极"法测量了不同参数泡沫铝的电阻并通过计算得到电导率.实验结果表明:对于开孔泡沫铝来说,孔隙率的变化对其导电性具有非常显著的影响,随着相对密度的提高,泡沫铝的电导率呈指数关系上升;而随孔径的变化对其电导率影响不大.

关键词: 开孔泡沫铝 , 电导率 , 孔隙率 , 孔径

开孔泡沫铝压坑变形的力学行为

程和法 , 黄笑梅 , 徐通 , 张章 , 杜晓东

材料热处理学报

分别采用圆柱体的平压头应力(FEP)、球面压头(SEP)和圆锥面压头(CEP)3种不同形状的压头对不同参数泡沫纯铝和泡沫AlSi12合金进行了准静态压坑实验,研究了泡沫铝压坑变形的应力随压入深度变化的响应特征,以及相对密度对压坑应力及吸能性的影响.结果表明:平压头压坑的应力-压深曲线由弹性段和应力持续上升的塑性段组成,有明显的屈服点,屈服强度和压坑应力均随密度增加而升高,球面压头和圆锥面压头压坑应力-压深曲线上没有明显的弹性段,只有应力先缓慢上升然后快速升高的塑性段.随相对密度增加和基体强度提高,泡沫铝的压坑应力和吸能性均显著上升.

关键词: 泡沫铝 , 压坑 , 力学性能 , 吸能性

HT200制动鼓的失效分析及其新材质的研制

程和法 , 黄笑梅 , 陈翌庆 , 苏勇

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2001.10.013

通过对HT200汽车制动鼓宏观及微观失效形式的分析,认为引起制动鼓失效的原因是制动时的强烈摩擦而使制动面上产生拉应力及反复受热,其失效机制是在拉应力和热疲劳共同作用下表层产生裂纹并不断扩展,以及由摩擦造成的热磨损.通过加入Cu、Cr元素进行微合金化处理改善了制动鼓显微组织和力学性能,以提高制动鼓的工作寿命.

关键词: 制动鼓 , 失效分析 , HT200 , 微合金化

开孔泡沫铝压坑力学行为研究

张章 , 程和法 , 黄笑梅 , 项萍 , 李拥军

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2007.04.011

分别采用头部为平面、球面和圆锥面的三种圆柱体压头,对泡沫纯铝和泡沫铝-硅合金进行了准静态压坑试验,研究不同性质的基体泡沫铝的压坑变形力学行为,探讨压坑变形的微观机制.结果表明:不同形状压头的压坑载荷-位移响应特征均与单轴压缩的响应相比均有较大差别,其显著特征是随着变形量的增大应力上升的速度较快,泡沫铝的压坑载荷-位移曲线的形状还与所用压头的形状密切相关;随着泡沫铝基体性质的不同,其压坑变形宏观形态和微观机制也存在较大的差异.

关键词: 泡沫铝 , 铝合金 , 力学性能 , 压坑

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