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热轧高含量B_(4)C颗粒增强Al基复合材料的成形性能 被引量：5
1
作者 杨涛 刘润爱 +3 位作者 王文先 连俊杰 郑凡林 陈洪胜 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期2234-2243,共10页
高含量B_(4)C(B_(4)C≥30wt%)颗粒增强Al基(B_(4)C_(P)/Al)复合材料具有优异的结构和功能特性,尤其是具有优异的中子吸收性能,在核防护领域被用做屏蔽材料使用。但由于高含量B_(4)C颗粒的加入,使B_(4)C_(P)/Al复合材料变形困难。采用ABA... 高含量B_(4)C(B_(4)C≥30wt%)颗粒增强Al基(B_(4)C_(P)/Al)复合材料具有优异的结构和功能特性,尤其是具有优异的中子吸收性能,在核防护领域被用做屏蔽材料使用。但由于高含量B_(4)C颗粒的加入,使B_(4)C_(P)/Al复合材料变形困难。采用ABAQUS数值模拟方法对不同变形量下B_(4)C_(P)/Al复合材料的热轧过程进行数值模拟分析,在480℃温度下对热压烧结的B_(4)C_(P)/Al复合材料坯料进行轧制,并对其微观组织和力学性能进行分析。数值模拟结果表明,热轧变形量达到60%以上时,B_(4)C_(P)/Al复合材料板材表面中间区域应力较小,侧面应力较大,在板材边缘容易产生残余应力。研究结果表明,随轧制下压量的增加,B_(4)C_(P)/Al复合材料中B_(4)C颗粒分布明显均匀,位错密度增加。当轧制变形量达到70%时,B_(4)C_(P)/Al复合材料的屈服强度提高至249.46 MPa,极限抗拉强度提高至299.56 MPa。在拉伸过程中,B_(4)C颗粒优先断裂,但并未与基体界面脱黏,B_(4)C颗粒承受了主要载荷,Al基体发生塑性流动,从而提高了B_(4)C_(P)/Al复合材料的强度。 展开更多
关键词 高含量 B4CP/Al复合材料 热轧 数值模拟 微观组织 力学性能
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双屏蔽(B_(4)C-W)/6061Al层状复合板设计与性能 被引量：2
2
作者 连俊杰 刘润爱 +3 位作者 陈洪胜 王文先 杨涛 郑凡林 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期3387-3393,共7页
基于B_(4)C和W良好的屏蔽中子和γ射线性能,采用6061铝合金作为基体,设计了一种新型双屏蔽(B_(4)C-W)/6061Al层状复合材料,通过放电等离子烧结后加热轧制成板材,对制备的复合材料微观组织和力学性能进行了研究。结果表明,屏蔽组元B_(4)C... 基于B_(4)C和W良好的屏蔽中子和γ射线性能,采用6061铝合金作为基体,设计了一种新型双屏蔽(B_(4)C-W)/6061Al层状复合材料,通过放电等离子烧结后加热轧制成板材,对制备的复合材料微观组织和力学性能进行了研究。结果表明,屏蔽组元B_(4)C和W颗粒均匀地分布在6061Al基体中,层界面、B_(4)C/Al、W/Al异质界面之间结合良好,无空隙和裂纹。在颗粒与基体界面处形成扩散层,扩散层的厚度约为6μm (W/Al)和4μm (W/Al)。轧制态的(B_(4)C-W)/6061Al层状复合板的屈服强度(109 MPa)和极限抗拉强度(245 MPa)明显优于烧结态的复合材料,但断裂韧性降低。强度提高的原因主要是轧制后颗粒的二次分布、均匀性及界面结合强度提高,基体合金的晶粒尺寸减小,位错密度增加。层状复合板的断裂方式为基体合金的韧性断裂和颗粒的脆性断裂。 展开更多
关键词 (B_(4)C-W)/6061Al 层状复合材料 放电等离子烧结 异质界面 断裂方式
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放电等离子烧结双相AlCrCoFeNi_(2.1)高熵合金的微观组织、耐腐蚀性能和力学性能 被引量：1
3
作者 郑凡林 孙天鸣 +2 位作者 池涵娟 陈洪胜 王文先 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期4039-4050,共12页
采用放电等离子烧结法在不同温度下制备AlCrCoFeNi_(2.1)高熵合金(HEA),并对其微观组织、耐腐蚀性能和力学性能进行了研究。结果表明,烧结后的AlCrCoFeNi_(2.1)HEA最大相对密度可达99.18%;该HEA主要由体心立方(bcc)相和面心立方(fcc)相... 采用放电等离子烧结法在不同温度下制备AlCrCoFeNi_(2.1)高熵合金(HEA),并对其微观组织、耐腐蚀性能和力学性能进行了研究。结果表明,烧结后的AlCrCoFeNi_(2.1)HEA最大相对密度可达99.18%;该HEA主要由体心立方(bcc)相和面心立方(fcc)相组成,其比例分别为20.6%和79.4%。与fcc相相比,AlCrCoFeNi_(2.1)HEA中bcc相的再结晶组织和变形组织更多,且bcc相在3.5%(质量分数)NaCl溶液中更容易被腐蚀。随着应变速率的增加,bcc相和fcc相的压力恢复速率降低,硬化效果增强。在1050℃下烧结的AlCrCoFeNi_(2.1)HEA具有较高的极限抗拉伸强度,这主要归因于晶界强化、固溶强化和合金粒子之间良好的界面结合。该HEA的断裂形式包括bcc相的脆性断裂和fcc相的韧性断裂。 展开更多
关键词 高熵合金 放电等离子烧结 耐腐蚀性能 力学性能
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316奥氏体不锈钢的等离子体源渗氮
4
作者 刘金定 王旭 +2 位作者 郑凡林 时博 李广宇 《热处理》 CAS 2018年第3期44-48,共5页
采用不同的工艺参数,包括渗氮气压、试样与活性屏之间的距离和施加于试样的负偏压,对AISI316奥氏体不锈钢进行了等离子体源渗氮,以研究渗氮工艺对AISI 316不锈钢等离子体源渗氮行为的影响。结果表明:(1)当试样带悬浮电位、渗氮气压为300... 采用不同的工艺参数,包括渗氮气压、试样与活性屏之间的距离和施加于试样的负偏压,对AISI316奥氏体不锈钢进行了等离子体源渗氮,以研究渗氮工艺对AISI 316不锈钢等离子体源渗氮行为的影响。结果表明:(1)当试样带悬浮电位、渗氮气压为300 Pa时,随着试样与活性屏的间距从20 mm增加至200 mm,渗氮层厚度由18μm减小至7μm,峰值氮浓度从25%降低至17%(原子分数,下同);(2)当试样与活性屏的间距为100 mm时,渗氮气压从300 Pa升高至500 Pa,渗氮层厚度从16μm减少至7.5μm,峰值氮浓度从21%下降至18%;(3)当渗氮气压为300 Pa、试样与活性屏间距为100 mm时,对试样施加200 V负偏压,氮层厚度和峰值氮浓度分别从未施加负偏压的15μm和20%提高到了18μm和24%。AISI 316不锈钢等离子体源渗氮效果随试样与活性屏之间距离的增大而变差,适当降低渗氮气压或对试样施加适当的负偏压,均有助于提高AISI 316不锈钢渗氮层的厚度和氮浓度。 展开更多
关键词 等离子体源渗氮 奥氏体不锈钢 渗氮气压 试样偏压
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强力错距旋压Al-Zn-Mg-Cu(7075)合金管材的显微组织与力学性能
5
作者 郑凡林 陈洪胜 +2 位作者 王文先 高会良 高永康 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第8期2287-2302,共16页
采用强力错距旋压技术在400℃(HS)和室温(RTS)条件下制备7075铝合金管材,并对其成形过程中的显微组织演变和力学性能变化进行研究。结果表明:经过旋压变形后,7075铝合金管材的晶粒明显细化,并且在400℃下厚度减薄60%和70%(HS-60%和HS-7... 采用强力错距旋压技术在400℃(HS)和室温(RTS)条件下制备7075铝合金管材,并对其成形过程中的显微组织演变和力学性能变化进行研究。结果表明:经过旋压变形后,7075铝合金管材的晶粒明显细化,并且在400℃下厚度减薄60%和70%(HS-60%和HS-70%)的管材组织以变形组织为主,而厚度减薄85%(HS-85%)的管材组织以再结晶组织为主。此外,HS-85%管材由于动态再结晶和异常晶粒长大的出现,形成了具有弱立方织构的双峰晶粒组织。随着400℃下厚度减薄率从0%增加到85%,管材的屈服强度(YS)和极限抗拉强度(UTS)先增加后降低,而伸长率则先降低后增加。室温厚度减薄85%(RTS-85%)的管材的UTS和YS分别为613.5和567.9 MPa,与HS-85%管材相比,分别提高了33.7%和57.4%,但其伸长率仅为7.3%。 展开更多
关键词 7075铝合金 强力错距旋压 显微组织演变 双峰晶粒结构 异常晶粒长大 力学性能
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