陈元芳
,
许洪斌
,
胡建军
,
杨长辉
,
韩超
材料热处理学报
根据强流脉冲电子束表面合金化的特点,建立了相应的数学物理模型,以3Cr2W8V模具材料为基体,以Al为合金化元素,对电子束照射材料表面所产的热应力进行了数值模拟,并将数值模拟分析结果与实验结果进行了对比分析,结果表明:有限元模拟显示3Cr2W8V电子束合金化Al样品(Al层厚度t=2 μm)冷却后的表层4μm范围内的点残余拉应力达到材料的屈服极限750 MPa,理论上材料将发生屈服.通过金相观察,样品表面有大量熔坑形貌,但并未出现明显裂纹,说明3Cr2W8V样品表面屈服形式主要为熔坑.另外,3Cr2W8V材料表层10 μm范围内主要受残余拉应力,残余拉应力大小约为650 ～ 750 MPa.随着深度的增加,残余拉应力值急剧减小,并在距离表层20μm处受最大残余压应力,最大残余压应力值约为120 MPa,并随着深度的继续增加,残余压应力值缓慢减小.
关键词:
强流脉冲电子束
,
表面合金化
,
数值模拟
,
热应力
许天才
,
彭晓东
,
张玺
,
陈元芳
,
姜军伟
,
陈洁
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.07.013
利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X 射线衍射仪(XRD)分析了 Li 元素对 Mg-x Li-3Al 合金组织的影响,并用电子万能试验机测试合金的拉伸性能.结果表明,Li 含量的变化可以明显改变合金的相组成.当 m (Li)＜5．7％(质量分数)时合金由单一α-Mg 相组成；Li 含量在5．7％~10．3％(质量分数)之间时,合金为α-Mg＋β-Li 双相；m (Li)＞10．3％(质量分数)时合金为单一β-Li 相.合金的塑性随 Li 含量的升高而增加,铸态 LA113合金的延伸率高达37．36％,但挤压态下合金强度随 Li 含量升高而降低,挤压态 LA53合金具有最佳抗拉强度,达到263．28 MPa.当 Li 含量升高,合金中的第二相粒子会出现 Al12 Mg17转变为 LiMgAl2.
关键词:
镁锂合金
,
铸态
,
挤压态
,
微观组织
,
拉伸性能
胡建军
,
张根保
,
陈元芳
,
许洪斌
,
韩超
材料导报
利用强流脉冲电子束对40Cr材料进行表面Al合金化,对比分析了其合金化前后的表面粗糙度和表面硬度,对合金化前后的样品进行了微动摩擦磨损实验,并对摩擦磨损实验过程的摩擦系数和磨损量进行了考察分析.实验结果证明40Cr表面电子束Al合金化对试样表面粗糙度的影响具有两面性,40Cr表面电子束Al合金化后样品硬度有所提高,经电子束合金化的样品摩擦系数在磨损初期都很小,随着摩擦磨损的进行摩擦系数出现突变现象,增大后的摩擦系数与原始样品相当.40Cr材料表面经电子束Al合金化后,微动摩擦性能得到提高.
关键词:
强流脉冲电子束
,
40Cr
,
合金化
,
摩擦性能
,
耐磨性
陈元芳
,
宫敬禹
,
韩超
,
叶阳
材料导报
以PP为基体,采用热压成型的方法制备PP/杨木粉复合材料.通过转矩流变、维卡耐热、SEM等分析方法研究了偶联剂含量、2种热塑性弹性体及其含量对复合材料流变、耐热、力学性能的影响.结果显示,0.5份的偶联剂可以提高木粉30份体系的拉伸强度及缺口冲击强度.EVA的改性效果显著,试样EA10的拉伸强度和缺口冲击强度分别为31.4MPa和7.94kJ/m2,较WF30分别提高23.62%和56.92%.SEM断面观察发现,试样的EA10基体连续性良好,大量木纤维在基体中断裂,撕裂区域较多,说明材料的韧性得到明显改善.
关键词:
PP/杨木粉复合材料
,
铝酸酯偶联剂
,
维卡软化点
,
EVA
,
扫描电子显微镜
许天才
,
许洪斌
,
陈元芳
,
胡建军
,
凌文凯
材料导报
强流脉冲电子束照射下40Cr试样表面熔坑现象随照射次数的变化而改变.通过金相显微镜观察得到试样表面粗糙度随熔坑的变化趋势,同时观察截面的金相组织,分别测量不同照射次数下试样的表面与截面硬度,在此基础上分析照射次数对试样硬度的影响.采用摩擦磨损试验测试不同照射次数下试样的表面耐磨性能,结果表明经25次照射后试样磨痕宽度减小、磨损体积缩小.
关键词:
强流脉冲电子束
,
40Cr
,
表面性能
,
摩擦磨损
陈元芳
,
胡建军
,
许洪斌
,
鲜杨
,
金铁玉
材料导报
利用强流脉冲电子束对40Cr钢进行表面改性处理,分析了处理后的金属组织、表面硬度、截面硬度、表面粗糙度以及摩擦磨损性能.结果表明,不同加速电压下摩擦系数的变化受材料照射前表面粗糙度状况、照射后熔坑的形貌和分布密度的影响,此外,电子束照射引起的材料表面组织的变化也会使摩擦系数发生改变,随电压的增大材料的耐磨性提高.
关键词:
强流脉冲电子束
,
40Cr
,
截面硬度
,
摩擦系数
,
耐磨性
许天才
,
彭晓东
,
张宝
,
魏国兵
,
陈元芳
,
姜军伟
材料研究学报
用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、x射线衍射仪(xRD)和电子万能试验机对比研究了微量添加Sr和Mn对Mg-8Li-3Al合金组织和力学性能的影响,结果表明:基础合金Mg-8Li-3Al主要由α-Mg,β-Li和Al12Mg17金属间化合物组成,Sr和Mn的加入使合金中形成了Al4Sr和Al2Mn3等金属间化合物.合金元素Sr和Mn对合金组织均有细化效果,Sr的细化效果优于Mn.添加Sr和Mn后合金的强度均有所提高,其中挤压态Mg-8Li-3Al-0.5Sr-0.5Mn合金的=242.15 MPa,2=206.96 MPa,δ=22.43％,比Mg-8Li-3Al镁合金的力学性能分别提高了14.98％,28.11％和8.31％.
关键词:
金属材料
,
镁锂合金
,
Sr和Mn
,
微观组织
,
力学性能
江华德
,
陈元芳
,
汤萌
机械工程材料
采用Gleeble-1500D型热模拟试验机对38MnVTi非调质钢进行热压缩试验,研究了其在950～1 200℃和应变速率为0.01～10 s-1条件下的热变形行为,基于Parasd和Murty两种失稳判据分别建立了动态材料模型(DMM)的加工图,利用加工图确定了试验钢在应变为0.8下的流变失稳区,并分析了两种加工图的差别.结果表明:两种加工图中失稳区域的面积大小相近,功率耗散系数的数值变化趋势相似,但它们的失稳区位置有差异;低的功率耗散系数可以作为一种识别热变形失稳的方法,应避免试验钢在高应变速率下进行大应变量变形;试验钢的热变形最佳工艺参数为变形温度1 050～1 200℃、应变速率0.04～1 s-1.
关键词:
38MnVTi非调质钢
,
热压缩变形
,
加工图
陈元芳
,
江华德
,
汤萌
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2014.22.034
通过热模拟压缩试验,研究了38MnVTi非调质钢热变形行为.试验的变形温度和应变速率为:950～1200℃,0.01～1o s-1.分析了不同应变量(峰值应变,0.4,0.6)对应的应力值对建立本构方程的影响规律.建立了应变量为0.4和0.6时,基于动态材料模型的热加工图.结果表明,峰值应力建立的本构方程其预测精度比稳态应力建立的模型高.材料在温度范围为950～1000℃,应变速率范围为1～10 s-1区域内变形会发生失稳.材料推荐的热加工最佳工艺条件为:温度1150～1200℃,应变速率0.1～1 s-1.
关键词:
38MnVTi非调质钢
,
本构方程
,
加工图
