钨骨架/Zr基非晶复合材料准静态断裂特征研究 被引量：2

1

作者 邵长星 才鸿年 +3 位作者 王鲁 程焕武 张海峰 王爱民 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期1-3,共3页

研究了用渗流铸造法制备的钨骨架/Zr基非晶复合材料在1.4×10-2s-1应变率条件下的力学性能与变形断裂特征。试验发现钨骨架/Zr基非晶复合材料在准静态压缩条件下具有很高的压缩强度(3300～3500MPa)和良好的塑性变形能力(50%～60%)... 研究了用渗流铸造法制备的钨骨架/Zr基非晶复合材料在1.4×10-2s-1应变率条件下的力学性能与变形断裂特征。试验发现钨骨架/Zr基非晶复合材料在准静态压缩条件下具有很高的压缩强度(3300～3500MPa)和良好的塑性变形能力(50%～60%)。利用SEM研究压缩后试样的微观组织形貌,发现钨骨架与非晶相的相互嵌套改变了非晶和钨骨架二者各自的变形机理与断裂模式。非晶相阻碍了钨骨架中裂纹的扩展,钨骨架抑制了非晶相中大面积流变的发生。复合材料的断裂表现为一种混合断裂模式,其中非晶相的断裂为局部软化后的撕裂。 展开更多

关键词 钨骨架/非晶复合材料 准静态压缩 断裂机理 ZR基非晶 复合材料

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高速冲击载荷下钨骨架／Zr基非晶合金复合材料的变形特征 被引量：2

2

作者 程焕武 王鲁 +4 位作者 薛云飞 王海丽 吴清山 张海峰 王爱民 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期361-363,共3页

利用自制高速冲击加载试验装置研究了钨骨架/Zr基非晶合金复合材料的室温变形特征。该复合材料在高速冲击载荷作用下的变形特征主要包括钨骨架碎化、Zr基非晶合金软化且沿钨骨架变形的方向发生流动。在剪切断裂面上不同变形带之间有明... 利用自制高速冲击加载试验装置研究了钨骨架/Zr基非晶合金复合材料的室温变形特征。该复合材料在高速冲击载荷作用下的变形特征主要包括钨骨架碎化、Zr基非晶合金软化且沿钨骨架变形的方向发生流动。在剪切断裂面上不同变形带之间有明显的交界线,这些交界线形成剪切带和裂纹。 展开更多

关键词 金属材料 钨骨架/Zr基非晶合金复合材料 高速冲击 剪切带 裂纹

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高速冲击载荷下SiC骨架/Zr基非晶合金复合材料断裂行为研究 被引量：4

3

作者 刘俊 王鲁 +2 位作者 程焕武 薛云飞 张海峰 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期873-877,共5页

利用自制高速冲击加载试验装置(应变率ε>104s-1)研究SiC骨架/Zr基非晶合金复合材料的室温断裂行为.利用配有能谱(EDX)的扫描电子显微镜(SEM)对冲击前后的SiC骨架/Zr基非晶合金复合材料作微观形貌分析,对比研究了其高速冲击载荷下(ε... 利用自制高速冲击加载试验装置(应变率ε>104s-1)研究SiC骨架/Zr基非晶合金复合材料的室温断裂行为.利用配有能谱(EDX)的扫描电子显微镜(SEM)对冲击前后的SiC骨架/Zr基非晶合金复合材料作微观形貌分析,对比研究了其高速冲击载荷下(ε>104s-1)与ε为102～103 s-1时断裂行为的差异.结果表明:高速冲击载荷下,三维连通网状SiC骨架/Zr基非晶复合材料中非晶相典型断口形貌为类蜂窝状花样,伴有微孔洞和微裂纹产生,各种花样尺寸均比ε为102～103 s-1时小,白亮边低矮,断口形貌随非晶相尺寸变化发生改变,SiC相以解理断裂为主,部分区域出现SiC碎化. 展开更多

关键词 高速冲击 SiC骨架/Zr基非晶合金复合材料 断裂行为

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W骨架/Zr基非晶合金复合材料动态力学特性研究 被引量：1

4

作者 兰山 王鲁 +3 位作者 程焕武 才鸿年 张海峰 王爱民 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期7-10,共4页

利用分离式Hopkinson压杆装置(SHPB)和SEM、XRD等测试方法研究了W骨架/Zr基非晶合金复合材料的动态力学性能及断裂模式。结果表明,复合材料具有较高的动态压缩强度,在采用0.8MPa打击压力时动态压缩强度接近1900MPa。复合材料的断裂包括... 利用分离式Hopkinson压杆装置(SHPB)和SEM、XRD等测试方法研究了W骨架/Zr基非晶合金复合材料的动态力学性能及断裂模式。结果表明,复合材料具有较高的动态压缩强度,在采用0.8MPa打击压力时动态压缩强度接近1900MPa。复合材料的断裂包括沿W/W界面、W/非晶界面开裂以及W颗粒解理几种断裂模式,W骨架的特性和材料的交叉网络结构提升了整体塑性。 展开更多

关键词 W骨架/Zr基非晶合金复合材料 网络交叉复合材料 动态性能 动态断裂 脉状花样

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Ti基非晶合金/SiC陶瓷骨架复合材料的准静态压缩力学行为 被引量：1

5

作者 吴光辉 罗正斌 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2023年第8期39-43,共5页

通过对Ti基非晶合金/SiC陶瓷骨架复合材料进行准静态压缩试验,对其变形及断裂机理等展开研究,为该类材料的成分设计和工程应用提供基础。试件是由Ti基非晶合金与不同孔隙率的SiC陶瓷骨架复合所得,在不同应变速率下,对试样进行室温轴向... 通过对Ti基非晶合金/SiC陶瓷骨架复合材料进行准静态压缩试验,对其变形及断裂机理等展开研究,为该类材料的成分设计和工程应用提供基础。试件是由Ti基非晶合金与不同孔隙率的SiC陶瓷骨架复合所得,在不同应变速率下,对试样进行室温轴向准静态压缩性能测试,并观察试件的微观组织和断面特征。结果表明:SiC体积分数为85%的复合材料的准静态抗压强度达到2343 MPa,抗压强度随SiC含量增加而增加,在准静态加载的应变率范围内,复合材料及各相的强度对应变率不敏感,断裂特征为典型的脆性断裂;裂纹主要在SiC相和两相界面处扩展,Ti基非晶相对裂纹的扩展起到阻碍作用;SiC相对Ti基非晶相的约束诱发了Ti基非晶相中多重剪切带的形成,提高了材料复合的变形能力,而Ti基非晶相对SiC相的约束导致SiC相碎化严重,增强了复合材料的承载能力。 展开更多

关键词 Ti基非晶合金 非晶合金复合材料 SiC陶瓷骨架 准静态压缩 抗压强度

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Ti基非晶合金及其SiC陶瓷骨架复合材料动态压缩力学行为研究

6

作者 吴光辉 罗正斌 《材料科学与工艺》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期87-96,共10页

为了验证Ti基非晶合金和陶瓷两种材料三维连通网状结构的复合优势,制备出具有优良抗冲击性能的复合材料,本文采用铜模吸铸法制备了Ti基非晶合金,并用渗流铸造法制备出孔隙率分别为30.86%、18.14%和15.28%的Ti基非晶合金/SiC陶瓷骨架复... 为了验证Ti基非晶合金和陶瓷两种材料三维连通网状结构的复合优势,制备出具有优良抗冲击性能的复合材料,本文采用铜模吸铸法制备了Ti基非晶合金,并用渗流铸造法制备出孔隙率分别为30.86%、18.14%和15.28%的Ti基非晶合金/SiC陶瓷骨架复合材料。采用X射线衍射仪对纯Ti基非晶合金以及SiC陶瓷骨架复合材料进行相分析,确认了试件材料的非晶状态;在不同应变速率下,用分离式霍普金森压杆(SHPB)实验装置对试样进行室温轴向动态压缩力学性能测试,并利用能谱型场发射扫描电镜(SEM)等设备观察了试件的微观组织和断面特征,对比分析了Ti基非晶合金和SiC陶瓷骨架复合材料的动态压缩力学性能和失效机理。研究表明,Ti基非晶合金/SiC陶瓷骨架复合材料内部的微裂纹最初萌生于应力集中的两相界面处,并在SiC相内部或两相界面处扩展,继续加载,SiC相失效后,Ti基非晶合金相在远超过其动态压缩强度的应力下迅速失效,复合材料整体失效。SiC相内的断裂形貌主要有微裂纹与解理台阶,Ti基非晶合金相内的断裂形貌有脉状花样、多重脊状条带、蜂窝状花样与光滑无特征区,其中以光滑无特征区为主。复合材料的抗压强度随SiC含量的增加而增加,SiC体积分数为85%的复合材料,其动态抗压强度达到1 664 MPa。 展开更多

关键词 Ti基非晶合金 非晶合金复合材料 SiC陶瓷骨架 动态压缩 抗压强度

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钨丝/非晶复合材料的冲击性能研究 被引量：3

7

作者 王振明 史洪刚 +3 位作者 冯宏伟 尚福军 祝理君 苏继红 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 2011年第2期77-79,共3页

对钨丝增强锆基非晶复合材料在不同温度下的冲击性能进行试验,研究钨丝非晶复合材料的断裂方式,与钨合金比较两者不同的断口形貌。结果表明,钨丝/非晶复合材料冲击韧性低于钨合金,但其受低温影响较小,在-40℃下的冲击功和常温相比基本... 对钨丝增强锆基非晶复合材料在不同温度下的冲击性能进行试验,研究钨丝非晶复合材料的断裂方式,与钨合金比较两者不同的断口形貌。结果表明,钨丝/非晶复合材料冲击韧性低于钨合金,但其受低温影响较小,在-40℃下的冲击功和常温相比基本不变。冲击断口主要有钨丝和非晶基体的剥离,非晶基体的断裂,钨丝的断裂(其中钨丝在横向断裂时有时伴有纵向裂纹)3种断裂方式。 展开更多

关键词 钨丝增强锆基非晶复合材料 钨合金 冲击性能 断裂模式

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退火工艺对钨丝/锆基非晶合金复合材料动态力学性能及断裂模式的影响 被引量：2

8

作者 孙明 王鲁 +5 位作者 程焕武 姚佳浩 王富耻 李树奎 张海峰 王宏民 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 2004年第3期4-8,共5页

研究了体积含量为60％的钨丝/锆基复合材料在经过退火处理后,材料的应力-应变响应和动态断裂特征以及断口形貌。利用Hopkingson压杆冲击加载装置和扫描电镜(SEM)以及X射线衍射仪(XRD),对Φ5mm×5mm的圆柱形试样进行了相关研究。研... 研究了体积含量为60％的钨丝/锆基复合材料在经过退火处理后,材料的应力-应变响应和动态断裂特征以及断口形貌。利用Hopkingson压杆冲击加载装置和扫描电镜(SEM)以及X射线衍射仪(XRD),对Φ5mm×5mm的圆柱形试样进行了相关研究。研究表明,钨丝体积含量为60％的钨丝/锆基复合材料在经过退火处理后,非晶基体出现了明显的晶化现象;材料在退火后动态压缩强度比退火前有明显降低;退火后非晶基体断口形貌由退火前的完全的脉络花样转变为河流花样和脉络花样混合模式;经过动态冲击后,钨丝的断裂模式在退火前后变化大。 展开更多

关键词 动态性能 退火 动态断裂 非晶合金复合材料 钨 锆

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W骨架/Zr基非晶合金复合材料破片侵彻能力与后效研究 被引量：2

9

作者 张玉令 施冬梅 +2 位作者 张云峰 刘国庆 甄建伟 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期11-19,共9页

将W骨架/Zr基非晶合金复合材料破片装入弹体制备成预制破片弹丸,并进行实爆试验,研究W骨架/Zr基非晶合金复合材料预制破片侵彻靶板的能力,以及预制破片贯穿靶板后对棉被、油箱的引燃能力。结果表明:制备的W骨架/Zr基非晶合金复合材料密... 将W骨架/Zr基非晶合金复合材料破片装入弹体制备成预制破片弹丸,并进行实爆试验,研究W骨架/Zr基非晶合金复合材料预制破片侵彻靶板的能力,以及预制破片贯穿靶板后对棉被、油箱的引燃能力。结果表明:制备的W骨架/Zr基非晶合金复合材料密度大、强度高,爆炸完整性和侵彻能力能够满足作为榴弹预制破片的要求;W骨架/Zr基非晶合金复合材料破片侵彻过程中自身变形是影响侵彻能力的主要原因之一;W骨架/Zr基非晶合金复合材料预制破片侵彻和贯穿靶板的过程中伴随着强烈的爆轰,当穿透率足够高时,预制破片的爆轰作用能够引燃靶后的棉被和油箱。 展开更多

关键词 W骨架/Zr基非晶合金复合材料 破片 侵彻能力 引燃能力

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钨骨架/Zr基非晶合金材料的静态力学行为 被引量：4

10

作者 潘念侨 杜忠华 徐璐 《有色金属科学与工程》 CAS 2016年第1期48-53,共6页

利用渗流铸造法制备出直径为8 mm、钨颗粒体积分数达40%的钨骨架/Zr基非晶合金复合材料,在室温下通过电子万能试验机对材料进行静态压缩实验.通过扫描电子显微镜(SEM)技术对复合材料的原始组织和断裂特征、裂纹扩展等情况进行研究.结果... 利用渗流铸造法制备出直径为8 mm、钨颗粒体积分数达40%的钨骨架/Zr基非晶合金复合材料,在室温下通过电子万能试验机对材料进行静态压缩实验.通过扫描电子显微镜(SEM)技术对复合材料的原始组织和断裂特征、裂纹扩展等情况进行研究.结果表明:材料在静态加载条件下屈服强度不具有应变率效应,其值基本保持不变;材料塑性良好,具有应变强化效应.复合材料断裂模式为一种混合断裂模式,在变形带间交界处发现若干裂纹.非晶基体阻碍钨骨架中裂纹的扩展,钨骨架防止复合材料发生大范围的流变. 展开更多

关键词 钨骨架/Zr基非晶合金复合材料 力学性能 静态压缩 断裂模式 裂纹扩展

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钨渗铜复合材料致密化机理研究 被引量：7

11

作者 任俊鹏 王毓 +1 位作者 赵君 董翠鸽 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期17-23,共7页

以粗细钨粉和铜丝为原料,采用粉末冶金工艺制备钨骨架,随后通过液态熔渗铜的方法制备低铜含量(质量分数低于10%)的钨渗铜复合材料。利用电子天平、金相显微镜和扫描电镜分析材料的致密度及显微组织,对材料在制备过程中的致密化机理进行... 以粗细钨粉和铜丝为原料,采用粉末冶金工艺制备钨骨架,随后通过液态熔渗铜的方法制备低铜含量(质量分数低于10%)的钨渗铜复合材料。利用电子天平、金相显微镜和扫描电镜分析材料的致密度及显微组织,对材料在制备过程中的致密化机理进行探讨。结果表明:钨渗铜复合材料熔渗过程的驱动力既有毛细管力又有晶界扩散作用,熔渗路径可用根系模型来阐释;在钨骨架中加入Ni等诱导金属可强化熔渗过程;低铜含量的致密钨渗铜复合材料需制备高致密度且具有联通晶界或孔隙的钨骨架。 展开更多

关键词 钨渗铜复合材料 熔渗 钨骨架 低铜含量 致密化 根系模型

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Ni掺杂对低铜钨复合材料性能的影响

12

作者 温亚辉 林基辉 +2 位作者 张腾 范文博 刘洋 《热加工工艺》 北大核心 2021年第24期77-79,86,共4页

为了研究掺杂活化元素Ni对低铜钨复合材料性能的影响,分别制备了掺杂不同Ni含量(0.3%、0.5%和0.75%)的低铜钨复合材料,并对其组织、密度、硬度以及抗拉强度(室温)进行了检测。研究表明:当Ni含量分别为0.3%和0.5%时,低铜钨复合材料组织... 为了研究掺杂活化元素Ni对低铜钨复合材料性能的影响,分别制备了掺杂不同Ni含量(0.3%、0.5%和0.75%)的低铜钨复合材料,并对其组织、密度、硬度以及抗拉强度(室温)进行了检测。研究表明:当Ni含量分别为0.3%和0.5%时,低铜钨复合材料组织均匀性较好;当Ni含量增加到0.75%时,钨相与铜相分布呈现不均匀现象;当Ni含量由0.3%增加到0.75%时,其密度、硬度以及抗拉强度分别从16.827 g/cm^(2)、224.0 HV30、685 MPa升至18.043 g/cm^(3)、312.6 HV30、733 MPa。 展开更多

关键词 Ni掺杂 低铜钨复合材料 钨骨架

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不同温度下2种钨结构增强Zr基非晶合金的动态压缩性能 被引量：1

13

作者 谭子翰 徐松林 +1 位作者 章超 胡时胜 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期225-230,共6页

利用SHPB装置对钨丝增强Zr基非晶复合材料和钨骨架增强Zr基非晶复合材料进行了3种环境温度下多种应变率的动态压缩性能测试。比较了2种材料的动态力学性能,发现二者均具有应变率敏感性和较强的塑性变形能力。但二者承载机制存在较大差... 利用SHPB装置对钨丝增强Zr基非晶复合材料和钨骨架增强Zr基非晶复合材料进行了3种环境温度下多种应变率的动态压缩性能测试。比较了2种材料的动态力学性能,发现二者均具有应变率敏感性和较强的塑性变形能力。但二者承载机制存在较大差异。钨丝增强结构变形主要表现在钨丝的失稳,由数值模拟初步分析了这种局部结构失稳控制的变形以及热失稳现象;钨骨架增强结构变形前期钨骨架起主要承载作用,而不是各成分的共同作用,这导致材料的屈服强度比纯非晶和纯钨的低。 展开更多

关键词 固体力学 热失稳 SHPB ZR基非晶 钨丝增强 钨骨架增强

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钨颗粒增强锆基非晶复材弹侵彻行为的数值模拟 被引量：1

14

作者 邓晶鑫 胡会娥 +1 位作者 苏小红 李瑜 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期173-179,共7页

在钨颗粒增强锆基非晶复合材料近似各向同性条件下,使用Johnson-Cook模型描述其侵彻行为。给出了一组本构模型参数,并基于ANSYS Workbench和LS-DYNA使用热力耦合的方法对复材弹侵彻603装甲钢靶的过程进行了数值模拟。结合SEM和EDS分析... 在钨颗粒增强锆基非晶复合材料近似各向同性条件下,使用Johnson-Cook模型描述其侵彻行为。给出了一组本构模型参数,并基于ANSYS Workbench和LS-DYNA使用热力耦合的方法对复材弹侵彻603装甲钢靶的过程进行了数值模拟。结合SEM和EDS分析了复材弹在侵彻各个阶段的变形情况,并分别与靶场试验结果及非晶弹模拟结果进行对比。结果表明,该模拟能较好地反映出复材弹侵彻行为,钨颗粒的加入极大地提高了复合材料的侵彻能力。该研究为模拟研究钨颗粒增强锆基非晶复合材料的侵彻性能提供一条思路。 展开更多

关键词 钨颗粒增强锆基非晶复合材料 侵彻 SEM 热力耦合 数值模拟

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