导读:本文包含了室温力学行为论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:Mg-xSn-1Zn-0.5Ca合金,微观组织,力学性能,腐蚀行为
室温力学行为论文文献综述
赵正学[1]（2019）在《新型镁—锡—锌—钙系生物镁合金的腐蚀行为及室温力学性能》一文中研究指出镁及镁合金的密度、弹性模量与自然骨接近,作为医用金属材料可以有效的降低应力遮挡效应;镁元素是人体必需元素之一,具有优异的生物相容性,因此在医用金属材料领域有广泛的应用前景。此外,镁及镁合金植入人体后会主动降解,不需要二次手术取出,极大的降低了患者的疼痛和经济负担。但是镁合金在生理环境中降解速率较快,导致组织还未完全愈合就丧失了其机械完整性,限制了其在医用金属材料领域的广泛应用。目前对镁-锡(Mg-Sn)系合金的研究较多,但在Mg-Sn系合金中添加锌(Zn)和钙(Ca)元素并通过轧制变形改善其力学性能和耐腐蚀性能的研究较少。因此,本文开发了新型可降解Mg-xSn-1Zn-0.5Ca(x=1、3、5 wt.%)生物镁合金。本研究结合塑性变形(轧制)和合金化共同改善合金的力学性能和耐腐蚀性能;研究了Sn含量对铸态和轧制态Mg-xSn-1Zn-0.5Ca合金微观组织、室温力学性能和腐蚀行为的影响;优化了Mg-xSn-1Zn-0.5Ca合金中的Sn含量;并且为了进一步提高基体合金的耐腐蚀性能,在综合性能更优的轧制态Mg-1Sn-1Zn-0.5Ca合金表面制备了羟基磷灰石(HA)涂层和羟基磷灰石/氧化石墨烯(HA/GO)复合涂层,探究了涂层对基体合金耐腐蚀性能的影响并对比分析了GO对涂层形貌及耐腐蚀性能的影响,主要研究结果如下:(1)随着Sn含量的增加,铸态Mg-xSn-1Zn-0.5Ca合金的强度和塑性均逐渐增加,耐腐蚀性能逐渐下降;探究了第二相及晶粒尺寸对合金强塑性的影响,揭示了铸态Mg-xSn-1Zn-0.5Ca合金在Hank’s溶液中的腐蚀行为,发现第二相尺寸及数量对镁合金的耐腐蚀性能有显着影响。(2)开发了新型Mg-xSn-1Zn-0.5Ca合金的细晶多道次轧制工艺;经过轧制后晶粒明显细化,Mg-5Sn-1Zn-0.5Ca合金的晶粒尺寸达到6.6±1.1μm;随着Sn含量的增加晶粒尺寸逐渐减小,第二相数量明显增加,室温抗拉强度(UTS)和屈服强度(YS)略有增加,延伸率逐渐下降,Mg-1Sn-1Zn-0.5Ca合金的室温延伸率最高可达到15.3%。(3)基于EBSD和SEM的分析,研究了Sn含量对轧制态Mg-xSn-1Zn-0.5Ca合金再结晶行为的影响,发现随着Sn含量的增加,Mg-xSn-1Zn-0.5Ca合金的再结晶体积分数明显下降,Mg-1Sn-1Zn-0.5Ca合金几乎完全再结晶,其主要原因是细小弥散分布的Mg_2Sn颗粒抑制再结晶和晶粒长大。(4)电化学测试实验和浸泡实验的研究结果表明,轧制态Mg-xSn-1Zn-0.5Ca合金的腐蚀速率随着Sn含量的增加逐渐增加,轧制态Mg-1Sn-1Zn-0.5Ca合金具有最佳的耐腐蚀性能;说明与晶粒尺寸相比,Mg_2Sn相对轧制态Mg-xSn-1Zn-0.5Ca合金耐腐蚀性能的影响更为显着;并且探究了轧制态Mg-xSn-1Zn-0.5Ca合金在Hank’s溶液中的腐蚀机制。(5)在综合性能更优的轧制态Mg-1Sn-1Zn-0.5Ca合金表面制备了HA涂层和HA/GO复合涂层,对比研究了涂层对基体合金耐腐蚀性能的影响,发现在沉积电压为10 V时制备的HA/GO复合涂层具有最佳的耐腐蚀性能;探究了GO对HA晶体形核的影响机制。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-06-01）
董金磊[2]（2019）在《内生镧基非晶复合材料在室温及低温动态拉伸下的力学行为》一文中研究指出块体非晶合金由于长程无序的特殊原子排列使其具有优异的力学及物理性能,已成为材料领域新的研究热点之一。但非晶合金在室温变形中的脆性断裂制约了其在工程领域的应用。非晶复合材料的出现为解决非晶合金室温脆性提供了有效的途径,其中,内生树枝晶增韧的非晶复合材料展现出显着的拉伸塑性,例如钛基、锆基和镧基非晶复合材料等。现代工程领域要求材料在极端的服役条件(例如低温和高应变速率)下具有优异的力学性能,然而非晶复合材料在极端环境下的力学行为研究较少。因此,对非晶复合材料开展室温及低温动态拉伸力学行为的研究具有重要意义。本论文选取La_(74)Al_(14)Cu_6Ni_6(La74)非晶复合材料作为研究对象,在室温及低温环境下对其进行准静态拉伸与动态拉伸实验,探究温度与应变速率对其力学行为的影响。(1)室温准静态拉伸下,La74非晶复合材料屈服强度为420 MPa,表现出4%的均匀塑性变形。树枝晶内激活变形孪晶,孪晶作为塑性承载者并提供显着的加工硬化能力。室温动态拉伸下,La74非晶复合材料具有2%的拉伸塑性,树枝晶内位错滑移主导塑性变形。随着应变速率的增加,屈服强度逐渐降低,呈现负的应变速率敏感性。负的应变速率敏感性很大程度上依赖于非晶基体在动态拉伸下剧烈的温升效应。(2)低温准静态拉伸下,La74非晶复合材料屈服强度达到550 MPa,拉伸塑性为2%,表现出稳定的加工硬化能力,树枝晶内出现高体积分数的变形孪晶。低温动态拉伸下,La74非晶复合材料展现出较小的塑性变形。低温环境抑制非晶基体中剪切带的温升效应,相比于室温动态拉伸下,屈服强度增加,并且随着应变速率的提高,流动应力下降趋势减缓。通过剪切带韧度理论,分别计算晶体相与非晶基体相的剪切带韧度随应变速率的变化关系,结果表明随着应变速率的提高,两相剪切带韧度差值减小,从而导致非晶复合材料发生韧脆转变。(3)协同剪切模型建立了室温变形下内生非晶复合材料屈服强度随着应变速率的变化关系,Johnson-Cook(J-C)模型描述了室温动态拉伸下非晶复合材料的塑性流动行为,协同剪切模型与J-C模型构建的本构方程很好的预测了La74非晶复合材料的力学行为。(本文来源于《太原理工大学》期刊2019-04-01）
赵梦杰,靳丽,董杰,王锋华,董帅[3]（2018）在《室温变形过程中纯Zn的孪生行为对力学性能的影响》一文中研究指出利用光学金相显微镜(OM)、电子背散射衍射(EBSD)技术,并结合室温力学行为测试,研究挤压、退火及室温拉伸过程中纯Zn的显微组织,讨论孪生行为对纯Zn室温拉伸性能的影响。结果表明:在纯Zn挤压及室温拉伸、压缩过程中,{1012}压缩孪生为主要的孪生类型;在纯室温单向变形过程中,{1012}压缩孪生导致了纯Zn明显的拉压不对称性。另外,{1012}压缩孪生变形在晶间发生传递,利用m￠因子值可以评价孪生在晶间传递的可能性,取向接近、 m'值越大的晶粒间越容易发生孪生传递。(本文来源于《中国有色金属学报》期刊2018年09期）
唐勇丽[4]（2018）在《内生钛基复合材料在室温动态冲击下的力学行为》一文中研究指出非晶合金的原子结构排列无周期性,呈短程有序而长程无序排列,使得非晶合金具有一系列优良的力学性能,比如,高的强度、高的耐磨性、高的耐腐蚀性和大的弹性极限等,使其成为最具有潜能的结构材料。但是大多数非晶合金在室温拉伸或者压缩条件下都会发生脆断,主要是因为高度局域化的单一剪切带快速扩展,这严重限制了非晶合金的工程应用。为解决这个难题,研究发现内生非晶复合材料在室温下同时具有高强度及良好的韧性,从微观组织中观察到树枝晶相均匀地分布在非晶基体上,从而可以有效地阻碍单一剪切带的快速扩展,并且促进产生多重剪切带,最终使非晶复合材料的塑性得到提高。室温准静态压缩条件下,非晶复合材料表现出宏观塑性,主要是由于枝晶相与剪切带交互作用的结果。在实际的工程应用中,材料会受到很多复杂服役条件,比如高温,动态载荷等等,但是大多数研究都致力于准静态载荷,而对动态载荷的研究极少,因此有必要研究非晶复合材料在动态载荷下的变形机理。本文通过调节成分,采用铜模吸铸法制备了两种树枝晶增韧的钛基复合材料,分别是成分为Ti_(58)Zr_(12)Ni_6Ta_(13)Be_(11)(简称为Ta_(13))的树枝晶增韧的钛基非晶复合材料及成分为Ti_(58)Zr_(12)Ni_6Nb_(13)Be_(11)(简称为Nb_(13))的树枝晶增韧的钛基纳米晶复合材料。通过利用霍普金森杆进行动态冲击实验,探究了两种钛基复合材料的变形行为,其主要研究内容及结论如下:(1)在室温下,对Ta_(13)钛基非晶复合材料的准静态及动态压缩进行了探究。发现该材料在准静态加载下,表现出良好的塑性及加工硬化行为。Ta_(13)钛基非晶复合材料的屈服强度为1235 MPa,经过加工硬化,材料的最终断裂强度为1620 MPa,断裂应变为9.6%。这主要归功于树枝晶相对单一剪切带的扩展起到阻碍作用,并且促进二次剪切带的形成。在动态压缩条件下,Ta_(13)钛基非晶复合材料的屈服强度在1330-1440 MPa之间,经过塑性流动,材料的最终断裂强度大约为1445 MPa,断裂应变大约为10%。可以发现在动态冲击条件下,材料未发生韧脆转变。这主要归功于Ta_(13)钛基非晶复合材料中丰富的剪切带、树枝晶相中丰富的变形带以及硬脆ω相对树枝晶相中位错滑移的阻碍作用。(2)基于非晶复合材料的变形机理,在传统Johnson-Cook(J-C)塑性本构模型的基础上,将绝热温升因素考虑在内,修正了J-C塑性模型,并且对Ta_(13)钛基非晶复合材料进行拟合,可以预测Ta_(13)钛基非晶复合材料在不同应变速率下的应力-应变关系。此外,Ta_(13)钛基非晶复合材料表现出正的应变速率敏感性,主要是因为该材料在高应变速率下是由树枝晶相主导的变形。(3)通过调节成分,制备得到了Nb_(13)树枝晶增韧的钛基纳米晶复合材料。发现该材料在室温准静态加载下,表现出了宏观大塑性。Nb_(13)钛基纳米晶复合材料的屈服强度为1100 MPa,塑性可以达到50%,材料未发生断裂,而是在材料表面形成了相互交错的剪切带。这主要是因为树枝晶相对单一剪切带的扩展起到阻碍作用,并且促进大量二次剪切带的形成,在纳米晶及树枝晶内部都出现了大量位错。在动态压缩条件下,Nb_(13)钛基纳米晶复合材料的屈服强度提高了100-200 MPa,经过屈服后的塑性流动行为,材料的断裂应变大约为15%。通过微观结构表征发现,在动态载荷下,树枝晶相中产生了大量位错,并且在纳米晶基体中也产生了大量的剪切带。(4)通过微观表征发现Nb_(13)纳米晶复合材料在准静态压缩时晶粒尺寸长大,主要是应力降低了纳米结构的稳定性,使纳米晶粒长大,而在动态下未发生长大,主要是加载太快,应力来不及对纳米结构稳定性产生影响。(本文来源于《太原理工大学》期刊2018-06-01）
田伟思[5]（2018）在《不同尺度TiC_p增强Al-Cu基复合材料的室温、高温力学行为》一文中研究指出颗粒增强铝基复合材料因具有高比强度、高比模量、低密度、优异的耐磨性和较低的制造成本等优点,在汽车、航空航天等领域有着广阔的应用前景。颗粒的尺寸对铝基复合材料的性能有显着的影响。微米颗粒可以提高基体的强度和耐磨性,但通常会降低基体的塑性。纳米颗粒具有优于微米颗粒的强化效果,并且可以同时提高基体的强度和塑性,但是颗粒含量较高时易发生团聚,从而限制了纳米颗粒增强铝基复合材料强塑性的提高。如果将微米颗粒和纳米颗粒同时加入到基体中,有望同时发挥不同尺寸颗粒的优势,进一步提高复合材料的力学性能。根据颗粒增强体来源不同,颗粒可以分为外加颗粒和内生颗粒。与外加颗粒相比,内生颗粒具有表面无污染,与基体界面结合强度高,在基体中分散相对均匀等特点。然而,目前关于不同尺度(微米、纳米、微米+纳米)内生颗粒增强铸造铝基复合材料的力学性能及强化机制的研究较少。特别是关于微米+纳米双尺寸内生颗粒对铸造铝合金高温拉伸性能和蠕变行为的影响规律和作用机制研究更少。因此,研究不同尺度(微米、纳米、微米+纳米)内生颗粒对铸造铝合金的室温、高温力学行为的影响规律和作用机制,将为进一步提高颗粒增强铸造铝基复合材料的室温、高温力学性能和拓展其应用范围提供理论与技术支撑。本文以Al-Ti-C/CNTs体系自蔓延高温合成反应制备的内生微米TiC_p-Al和内生纳米TiC_p-Al两种铝基复合材料作为中间合金,成功地铸造出单一尺寸(微米或纳米)以及双尺寸(微米+纳米)TiC_p/Al-Cu复合材料。研究了不同尺度(微米、纳米、微米+纳米)内生TiC_p对铸造Al-Cu合金的室温、高温拉伸性能和蠕变行为的影响规律及作用机制。揭示出不同尺度(微米、纳米、微米+纳米)TiC_p/Al-Cu复合材料室温、高温强化机制和抗高温蠕变性能提高的机制。具体结论如下:1)揭示出微米、纳米单一尺寸和微米+纳米双尺寸TiC_p的加入使Al-Cu合金中的α-Al晶粒和θ′析出相的尺寸均得到明显细化。TiC_p可以作为α-Al结晶过程中的有效异质形核核心,细化α-Al晶粒。在T6热处理的固溶过程中,α-Al晶粒尺寸越小,在晶界处的Al_2Cu相分解后的Cu原子向α-Al晶内的扩散距离越短,Cu原子在晶内分布越均匀。在时效时可以析出尺寸更小、数量更多、分布更均匀的θ′析出相。不同尺度TiC_p对α-Al晶粒和θ′析出相细化效果由高到低的顺序为:微米+纳米双尺寸TiC_p→单一纳米TiC_p→单一微米TiC_p。2)揭示出微米+纳米双尺寸和纳米、微米单一尺寸TiC_p的加入使Al-Cu合金的室温、高温(453 K和493 K)强塑性显着提高。不同尺度TiC_p对Al-Cu合金室温、高温强塑性的提升效果由高到低顺序为:微米+纳米双尺寸TiC_p→单一纳米TiC_p→单一微米TiC_p。M-1.0+N-0.3 TiC_p/Al-Cu复合材料具有较高的强度和最高的断裂应变。在室温下,其屈服强度、抗拉强度和断裂应变分别为363 MPa、541 MPa和17.5%,分别比Al-Cu基体合金(307 MPa、472 MPa、7.5%)提高56 MPa、69 MPa和10.0%。在493 K温度下,其屈服强度、抗拉强度、断裂应变分别为261 MPa、314 MPa、17.0%,分别比N-0.3 TiC_p/Al-Cu和M-1.0 TiC_p/Al-Cu复合材料提高27 MPa、31 MPa、5.1%和34MPa、35 MPa、6.4%;比Al-Cu基体合金(210 MPa、241 MPa、6.2%)提高51 MPa、73 MPa、10.8%。3)揭示出微米TiC_p/Al-Cu复合材料在室温下的主要强化机制是细晶强化、析出强化和微米TiC_p的载荷传递强化;纳米TiC_p/Al-Cu复合材料的主要强化机制是细晶强化、析出强化和纳米TiC_p的Orowan强化。微米+纳米双尺寸TiC_p/Al-Cu复合材料的强化机制是细晶强化、析出强化、纳米TiC_p的Orowan强化和微米TiC_p的载荷传递强化。4)揭示出在高温拉伸后,复合材料和Al-Cu基体合金中的θ′析出相平均直径由小到大的顺序为:M-1.0+N-0.3 TiC_p/Al-Cu→N-0.3 TiC_p/Al-Cu→M-1.0 TiC_p/Al-Cu→Al-Cu基体合金。微米、纳米、微米+纳米双尺寸TiC_p/Al-Cu复合材料在高温下的主要强化机制分别为:微米TiC_p/Al-Cu复合材料为θ′析出相强化和微米TiC_p的载荷传递强化及钉扎晶界强化;纳米TiC_p/Al-Cu复合材料为纳米TiC_p强化和θ′析出相强化;微米+纳米双尺寸TiC_p/Al-Cu复合材料为纳米TiC_p强化、θ′析出相强化、微米TiC_p的载荷传递强化和钉扎晶界强化。5)揭示出在453 K和493 K温度下应变速率由1×10~(-4) s~(-1)升高到1×10~(-2) s~(-1),Al-Cu基体合金和TiC_p/Al-Cu复合材料的屈服强度、抗拉强度和断裂应变逐渐升高。在相同温度和应变速率下,复合材料的强度和塑性均显着高于Al-Cu基体合金。Al-Cu基体合金和复合材料在高温拉伸时的应变速率越低,高温停留时间越长,θ′析出相粗化越显著。但在相同温度和应变速率下,复合材料中的θ′析出相尺寸小于Al-Cu基体合金。6)揭示出在453-493 K温度和120-200 MPa外加应力作用下,Al-Cu基体合金和复合材料的蠕变门槛应力由大到小的顺序为:M-1.0+N-0.3 TiC_p/Al-Cu→N-0.3 TiC_p/Al-Cu→M-1.0 TiC_p/Al-Cu→Al-Cu基体合金。M-1.0+N-0.3 TiC_p/Al-Cu复合材料具有最低的稳态蠕变速率,分别是Al-Cu基体合金的1/38至1/10,M-1.0 TiC_p/Al-Cu复合材料的1/6至1/4和N-0.3 TiC_p/Al-Cu复合材料的1/4至1/3。因此,与单一尺寸TiC_p/Al-Cu复合材料相比,微米+纳米双尺寸TiC_p/Al-Cu复合材料具有更好的抗蠕变性能。7)揭示出Al-Cu基体合金和不同尺度TiC_p/Al-Cu复合材料的蠕变机制均为位错攀移机制。纳米Ti C_p/Al-Cu复合材料的抗蠕变性能高于Al-Cu基体合金的机制为:纳米TiC_p强化和θ′析出相强化。微米+纳米双尺寸TiC_p/Al-Cu复合材料的抗蠕变性能优于微米、纳米单一尺寸TiC_p/Al-Cu复合材料的机制为:更加细小的θ′析出相的析出强化、纳米TiC_p强化和微米TiC_p的钉扎晶界强化以及载荷传递强化。本论文通过对比不同尺度(微米、纳米、微米+纳米)TiC_p/Al-Cu复合材料的室温、高温力学行为,揭示出微米+纳米双尺寸颗粒增强体与微米、纳米单一尺寸颗粒增强体相比具有更好的强化效果,可以进一步提高复合材料的室温、高温强塑性和抗蠕变性能。为开发出具有优异室温、高温力学性能的颗粒增强铸造铝基复合材料提供了实验依据、技术和理论参考。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-05-01）
李小强[6]（2018）在《Mg_2B_2O_5w/ND增强镁基复合材料的室温力学行为及机理研究》一文中研究指出随着节约能源,减轻环境污染的呼声越来越高,航天、航空、汽车工业等领域对轻质高效材料的需求量也越来越大。因此,开发高性能、低成本和轻量化的镁基复合材料迫在眉睫。本文采用粉末冶金法成功制备了超细晶ZK60镁合金、ND/ZK60、Mg_2B_2O_5w/ZK60及(0.05wt%ND+7wt%Mg_2B_2O_5w)/ZK60镁基复合材料。使用Instron-5982万能试验机进行了室温拉-压力学性能测试,采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)及其自带的EDS及EBSD技术对基体合金及其复合材料的微观组织进行了表征和分析。研究了超细晶ZK60镁合金在不同挤压温度下,材料的微观组织与室温力学性能之间的关联。结果表明MgZn_2相颗粒均匀的分布在Mg基体中,且随着挤压温度升高,(0002)基面织构逐渐减弱,拉压屈服不对称性减弱;当挤压温度从523 K升高到623 K时,部分动态再结晶组织向完全动态再结晶组织转变,平均晶粒尺寸从0.715μm增大至1.36μm。挤压温度为523 K时,样品展现出优异的力学性能,其拉伸屈服强度、拉伸断裂强度、压缩屈服强度和压缩断裂强度分别为386.9 MPa、421.6 MPa、359 MPa和523 MPa。合金的高强度主要归因于细晶强化和MgZn_2相颗粒的弥散强化。通过对ND/ZK60镁基复合材料的微观组织的研究发现,当纳米金刚石(ND)添加0.05wt%时,ND均匀分布在基体中,且MgZn_2析出相颗粒弥散分布在晶界处。与ZK60基体合金相比,仅0.05wt%ND添加使得复合材料的拉伸和压缩屈服强度分别提高了15.1%和44.3%,分别达到390.3 MPa和433 MPa,表现出超高的抗拉屈服强度强化效率(St)和抗压屈服强度强化效率(Sc)分别为302和887。同时,复合材料具有良好的拉伸和压缩屈服对称性,且材料的高拉-压屈服强度主要归因于Orowan强化、热错配强化和细晶强化。通过对不同含量的Mg_2B_2O_5w/ZK60镁基复合材料的微观组织的研究发现,7wt%Mg_2B_2O_5w/ZK60复合材料中,晶须在基体中分布较为均匀,界面结合良好。其拉伸屈服强度、拉伸断裂强度、压缩屈服强度和压缩断裂强度分别为383.8MPa、418.7 MPa、421 MPa和463 MPa,且复合材料的高强度主要归因于细晶强化和晶须的载荷传递强化。随着硼酸镁晶须(Mg_2B_2O_5w)含量添加至9wt%、15wt%时,晶须发生部分团聚,导致复合材料的性能恶化。通过对(0.05wt%ND+7wt%Mg_2B_2O_5w)/ZK60镁基复合材料的微观组织的研究发现,ND、Mg_2B_2O_5w均匀分布于基体中,且MgZn_2相颗粒弥散分布在晶界处;复合材料在拉-压变形过程中,复合材料的弱基面织构并未发生明显的变化;同时,复合材料也表现出良好的综合力学性能,其复合材料的拉伸屈服强度、极限拉伸强度和延伸率分别为407.6 MPa、459.3 MPa和6.2%,压缩屈服强度、极限压缩强度和压缩率分别为459.0 MPa、488.2 MPa和3.7%。(本文来源于《青海大学》期刊2018-04-01）
田霖[7]（2017）在《Al_xCoCrFeNi体系高熵合金室温纳米压入力学行为研究》一文中研究指出高熵合金是由多种具有晶格结构的元素(其中每种主要元素都具有较高的原子百分比,约为35%~50%)组合而成的新型合金材料。因具有较高的熵值和固溶强化效应,其力学性能优于传统合金。高熵合金广泛应用在许多领域,例如常被用作高温环境下的涂层材料。因此,研究高熵合金的塑性变形机理具有重要的工程应用背景和科学意义。采用纳米压痕实验研究AlCoCrFeNi高熵合金室温下的力学行为。该纳米压痕实验采用连续刚度法研究了4种不同的压入应变率Al CoCrFeNi高熵合金的纳米压痕变形行为。结果表明,Al CoCrFeNi高熵合金的蠕变变形行为依赖于应变率。压痕原位扫描图显示,在压头周围的实验表明沿压头表面向上隆起,其位置高于初始试件表面,呈现压入凸起现象,表明压头压入的位置产生了严重的局部塑性变形。在不同压入应变率下,其弹性模量基本上保持不变,硬度值由于压痕尺寸效应随着压入深度的增大而下降。研究了AlxCoCrFeNi高熵合金中3种不同铝元素含量对其力学行为的影响。结果表明,当x=1的AlCoCrFeNi高熵合金的弹性模量和硬度均大于铝元素含量为x=0.3,0.5的AlxCoCrFeNi高熵合金的弹性模量和硬度。采用X射线衍射图谱对Al_(0.75)CoCrFeNi高熵合金的微观组织进行表征。Al_(0.75)CoCrFeNi高熵合金的微观结构由面心立方(FCC)固溶体,和体心立方结构(BCC)固溶体两相组成。采用纳米压痕实验对Al_(0.75)CoCrFeNi高熵合金两相的微/纳米力学行为进行研究,结果表明FCC相和BCC相的接触模量和硬度随着最大压入载荷增大而随着压入载荷的增大而增大,在Pmax=10mN时达到最大值,之后趋于稳定。FCC相的弹性模量大于BCC相的弹性模量,而BCC相的硬度值则大于FCC相的硬度值。FCC相和BCC相的消散塑性能随着最大压入载荷的增大而增大。消散塑性能与压入载荷P之间呈现出幂律变化关系。在相同的压入载荷作用下,FCC相晶胞区域的消散塑性能比BCC相晶胞区域的消散塑性能高。采用数值模拟和反分析法相结合研究AlCoCrFeNi高熵合金的微/纳米力学行为。利用ABAQUS有限元软件对AlCoCrFeNi高熵合金准静态纳米压痕实验进行数值模拟,并与其纳米压痕实验数据对比分析,得到实验材料的弹塑性本构关系。将有限元模拟得到的幂律本构方程导入进行有限元模型进行分析,结果表明,给出的本构方程可以较准确地描述AlCoCrFeNi高熵合金的微/纳米力学行为。(本文来源于《太原理工大学》期刊2017-05-01）
任伟杰[8]（2016）在《挤压态AZ31镁合金室温塑性变形力学行为研究》一文中研究指出镁合金具有密度小、比强度和比刚度高,减震性好且电磁屏蔽性能优越等优点,在交通、通讯和航空航天等领域有广阔的应用前景。但镁合金在热变形后易形成变形织构,导致明显的力学各向异性。在理论基础方面,目前对变形镁合金在塑性变形过程中的织构组织演变、织构对变形机制和力学性能的影响等核心问题的研究还相对不足。本文基于室温叁向拉伸和压缩试验研究了挤压态AZ31镁合金的力学行为。通过修正粘塑性自洽模型,建立了耦合滑移和孪生的晶体塑性力学模型,模拟了挤压态AZ31镁合金室温轴向拉伸和叁向压缩塑性变形过程,分析了基面、柱面、锥面滑移及{1012}〈1011〉拉伸孪生和{1011}〈1012〉压缩孪生在塑性变形过程中的激活及相对活动量变化情况。结合试验与模拟结果,从微观塑性变形机制角度,对具有初始挤压态丝织构分布的AZ31镁合金室温轴向拉-压不对称性,叁向压缩力学行为和叁向拉伸力学行为进行了研究。得到的主要结论有:(1)挤压态镁合金室温轴向拉伸变形初期以基面滑移为主,轴向压缩前期以拉伸孪生为主,是挤压态丝织构镁合金存在室温轴向拉-压屈服不对称性现象的主要原因。而45°和90°压缩塑性变形初期,变形机制都是以基面滑移为主,使得这两种变形过程屈服强度相近且都小于轴向压缩时;(2)叁向压缩变形前期,应变硬化率的升降是基面滑移与拉伸孪生互相竞争的结果。变形过程中,拉伸孪晶都是形核、长大并逐步吞噬基体的过程。变形末期,压缩孪生活动量的升高使塑性变形累积应力得到释放,有助于降低应变硬化率;(3)挤压态镁合金叁向拉伸塑性变形初期,主导变形机制虽然都是基面滑移,但是基面滑移所对应的Schmid因子不同,导致了叁向拉伸屈服强度各向异性;(4)变形机制与织构演变相互作用,共同影响镁合金塑性变形力学行为,最终决定了其力学性能。(本文来源于《太原科技大学》期刊2016-04-06）
孙瑞敬[9]（2016）在《氧化锆陶瓷室温压入力学行为研究》一文中研究指出氧化锆陶瓷因高强、高硬及相变增韧等优良的物理化学特性,其作为结构或功能陶瓷广泛应用于工程实践中,而随小微尺度陶瓷构件的出现,研究其微尺度力学性能对其工业生产与应用极具指导价值。本文采用纳米压痕技术研究了氧化铈稳定氧化锆陶瓷微尺度力学行为,并通过ABAQUS软件的有限元分析,对压入过程中各阶段材料的应力应变分布进行了研究,主要研究内容和结论如下:(1)使用连续刚度测量法,测试了不同加载应变率和不同压入深度条件下氧化锆陶瓷的力学性能。结果表明,加载应变率一定时,整体接触刚度-位移(S-h)曲线的斜率随压入深度增加而减小;压入深度一定时,S-h曲线斜率、硬度、弹性模量及弹性恢复率变化趋势一致,都随加载应变率的增加而增大;在保载蠕变段,蠕变位移和稳态蠕变应变率呈现明显应变率敏感性。(2)用量纲分析法推导出材料的双线性本构关系,使用ABAQUS有限元软件模拟了Berkovich叁棱锥压头的纳米压入过程。数值模拟的结果表明,在纳米压入测试加载段,最大等效应力发生在压头正下方且形成一个静水压力核心,其随着压入的推进呈球形向外辐射扩展,由于弹塑性区域存在由剪应力诱发的马氏体相变,造成材料局部塑性形变不均匀而残余应力分布亦不规则。(本文来源于《太原理工大学》期刊2016-04-01）
程莉[10]（2015）在《块体非晶合金的室温压入力学行为》一文中研究指出当熔融的合金以很大的速率冷却时，原子来不及有序排列形成晶体，液态下的无规则结构被保留下来，形成非晶合金。其原子排列呈长程无序、短程有序状态而且不存在晶粒与晶界。其塑性变形局限在狭长的剪切带内。了解剪切带的微观机制对于研究非晶合金的塑性变形有重要的科学意义。本文主要研究了Zr52.5Cu17.9Ni14.6Al10Ti5（Vit105）非晶合金的室温纳米压痕行为，试图对经典的锯齿现象给出一个合理的物理解释。设定的压痕实验应变率分别为0.002s-1，0.02s-1，0.2s-1，发现锯齿的产生具有应变率依赖性，随着应变率的降低而越来越明显。我们把锯齿特征归因于材料的剪切带行为，剪切带优先形核于自由体积富集的区域，随着应力的施加，自由体积增大，剪切带得以扩展、增殖。在实验中观察到有两种锯齿特征，一种是平直的锯齿，主要由单条剪切带产生；另外一种是斜向上的锯齿，主要由多条剪切带的形核、扩展及交割形成。在高应变率下，由于多重剪切带的扩展，斜向上的锯齿特征仍然存在，只是它不足以被肉眼观察到。通过对3种直径为2mm，3mm，6mm的柱状Vit105试样从中心到边界分别进行纳米压痕实验，发现大尺寸试样的弹性模量和硬度比小尺寸试样的高，每个试样横截面中心位置的弹性模量和硬度比边界位置的高，说明在微观结构上具有径向梯度性，且弹性模量和硬度低的位置锯齿特征比较明显，暗示此位置由于冷却速率大而导致自由体积含量比较高。经过计算得出，剪切带内温度升高0.06K，小到可以忽略不计，揭示非晶材料在低应变率下的剪切变形是自由体积软化决定的变形机制。使用ABAQUS有限元软件对非晶合金所遵循的屈服准则进行了分析，得出Mohr-Coulomb准则和Drucker-Prager准则中的非关联流动准则可以较合理地描述非晶的力学行为，而关联流动准则会使材料发生过度的剪胀。用Mises准则定义非晶的本构会出现很大的误差。(本文来源于《太原理工大学》期刊2015-05-01）
室温力学行为论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
块体非晶合金由于长程无序的特殊原子排列使其具有优异的力学及物理性能,已成为材料领域新的研究热点之一。但非晶合金在室温变形中的脆性断裂制约了其在工程领域的应用。非晶复合材料的出现为解决非晶合金室温脆性提供了有效的途径,其中,内生树枝晶增韧的非晶复合材料展现出显着的拉伸塑性,例如钛基、锆基和镧基非晶复合材料等。现代工程领域要求材料在极端的服役条件(例如低温和高应变速率)下具有优异的力学性能,然而非晶复合材料在极端环境下的力学行为研究较少。因此,对非晶复合材料开展室温及低温动态拉伸力学行为的研究具有重要意义。本论文选取La_(74)Al_(14)Cu_6Ni_6(La74)非晶复合材料作为研究对象,在室温及低温环境下对其进行准静态拉伸与动态拉伸实验,探究温度与应变速率对其力学行为的影响。(1)室温准静态拉伸下,La74非晶复合材料屈服强度为420 MPa,表现出4%的均匀塑性变形。树枝晶内激活变形孪晶,孪晶作为塑性承载者并提供显着的加工硬化能力。室温动态拉伸下,La74非晶复合材料具有2%的拉伸塑性,树枝晶内位错滑移主导塑性变形。随着应变速率的增加,屈服强度逐渐降低,呈现负的应变速率敏感性。负的应变速率敏感性很大程度上依赖于非晶基体在动态拉伸下剧烈的温升效应。(2)低温准静态拉伸下,La74非晶复合材料屈服强度达到550 MPa,拉伸塑性为2%,表现出稳定的加工硬化能力,树枝晶内出现高体积分数的变形孪晶。低温动态拉伸下,La74非晶复合材料展现出较小的塑性变形。低温环境抑制非晶基体中剪切带的温升效应,相比于室温动态拉伸下,屈服强度增加,并且随着应变速率的提高,流动应力下降趋势减缓。通过剪切带韧度理论,分别计算晶体相与非晶基体相的剪切带韧度随应变速率的变化关系,结果表明随着应变速率的提高,两相剪切带韧度差值减小,从而导致非晶复合材料发生韧脆转变。(3)协同剪切模型建立了室温变形下内生非晶复合材料屈服强度随着应变速率的变化关系,Johnson-Cook(J-C)模型描述了室温动态拉伸下非晶复合材料的塑性流动行为,协同剪切模型与J-C模型构建的本构方程很好的预测了La74非晶复合材料的力学行为。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
室温力学行为论文参考文献
[1].赵正学.新型镁—锡—锌—钙系生物镁合金的腐蚀行为及室温力学性能[D].吉林大学.2019
[2].董金磊.内生镧基非晶复合材料在室温及低温动态拉伸下的力学行为[D].太原理工大学.2019
[3].赵梦杰,靳丽,董杰,王锋华,董帅.室温变形过程中纯Zn的孪生行为对力学性能的影响[J].中国有色金属学报.2018
[4].唐勇丽.内生钛基复合材料在室温动态冲击下的力学行为[D].太原理工大学.2018
[5].田伟思.不同尺度TiC_p增强Al-Cu基复合材料的室温、高温力学行为[D].吉林大学.2018
[6].李小强.Mg_2B_2O_5w/ND增强镁基复合材料的室温力学行为及机理研究[D].青海大学.2018
[7].田霖.Al_xCoCrFeNi体系高熵合金室温纳米压入力学行为研究[D].太原理工大学.2017
[8].任伟杰.挤压态AZ31镁合金室温塑性变形力学行为研究[D].太原科技大学.2016
[9].孙瑞敬.氧化锆陶瓷室温压入力学行为研究[D].太原理工大学.2016
[10].程莉.块体非晶合金的室温压入力学行为[D].太原理工大学.2015
标签：Mg-xSn-1Zn-0.5Ca合金; 微观组织; 力学性能; 腐蚀行为;