高密度合金论文_刘冠旗,王春旭,刘少尊,厉勇,谭成文

导读:本文包含了高密度合金论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:合金,高密度,时效,立方,力学性能,泰勒,性能。

高密度合金论文文献综述

刘冠旗,王春旭,刘少尊,厉勇,谭成文[1](2019)在《新型高密度合金的组织与性能》一文中研究指出基于面心立方固溶体结构和时效强化机理,设计出一种新型高密度合金NiW750。利用SEM,TEM对合金微观组织进行观察,采用分离式Hopkinson压杆实验研究合金在动态压缩条件下的特点,并将此合金与其领域常用材料超高强度钢G50及钨合金93WNiFe进行对比。结果表明:NiW750合金在3种材料中综合性能最好。在750℃/5h时效后,合金抗拉强度可达1746MPa,冲击韧度(a_(kU))可达113J/cm~2。在动态加载条件下,材料存在应变率硬化效应,其动态流变应力可达到2250MPa左右。试样在与中心轴线成45°方向形成绝热剪切带,在应变率约5500s~(-1)条件下,带宽80~150μm,过渡区较宽,避免材料剪切断裂过早出现。(本文来源于《材料工程》期刊2019年08期)

刘冠旗[2](2018)在《新概念高密度合金强韧化机理及动态性能研究》一文中研究指出长期以来,战斗部材料一直寻找高密度合金以提高打击能量,传统钨合金密度很高,其强度与韧性却比超高强度钢低,这是由于钨合金粉末冶金方法的局限性。因此如何提高高密度合金的强韧性成为目前需要攻克的主要问题。本文创新性地提出固溶体钨合金概念,以全固溶态代替烧结态,从而获得较高的强韧性。基于面心立方结构(FCC)+时效强化的全新理念,设计出一种新概念高密度合金NiW750,其密度达到11.4 g/cm~3,通过时效处理其强度与超高强度钢G50相当,韧性比G50高65%以上。本文系统研究热处理制度对该合金静动态力学性能与微观组织的影响,探讨其微观机理,总结了动态条件下绝热剪切带变化规律,并将NiW750合金与钨合金93WNiFe、超高强度钢G50进行对比,验证了新合金体系静动态性能的综合优势。论文研究主要成果如下:固溶温度对NiW750合金的微观组织及力学性能影响不大。时效温度对NiW750合金析出相及力学性能具有显着影响。通过时效处理,基体中析出细小弥散分布的第二相Ni_4W。本文研究了时效温度650℃-900℃,时效时间为5h条件下析出相的变化情况:在650℃-800℃范围内,随着时效温度的升高,合金内部不断有新的析出相形核析出,已经出现的析出相继续长大,分布间距逐渐减小;在800℃-900℃时效时,析出相发生回溶现象,使得合金的强度明显下降。析出相的大小与分布间距均影响该合金的力学性能,在750℃左右时两者达到最优配比,合金的静态力学性能达到最佳。时效时间对NiW750合金析出相及力学性能影响显着。在0-320h范围内,随着时效时间的延长,析出相含量逐渐增多,但是到一定程度后趋于饱和,析出相的体积分数对其强化作用逐步变弱。NiW750合金在锻态+750℃×5h时效后性能最佳,其抗拉强度为1746MPa,屈服强度1571MPa,韧性值a_(KU)为113J/cm~2。霍普金森压杆实验(SHPB)表明:在1500s~(-1)-7000s~(-1)应变率范围内,NiW750合金存在应变率硬化效应,合金的动态流变应力可达到2250MPa。形成的绝热剪切带立体模型为中心对称的两个圆锥体曲面,变形带宽度80-150μm,过渡区较大。随着应变率增大,变形带从模糊逐渐变得清晰,带宽与材料硬度有关,时效处理提高硬度,使应力集中,带宽变小,材料更容易发生断裂。与钨合金93WNiFe、马氏体钢G50相比,本文的NiW750合金优势明显:采用镍钨全固溶结构,保证塑韧性,还可通过热处理析出强化相提高强度,合金强度比93WNiFe可提高21.7%,韧性提高7.7倍;加入37%wt的钨,使密度比超高强度钢高46%;同时奥氏体的结构具有多滑移系,应力可以被及时疏散,合金临界剪切应变率比超高强度钢提高40%以上,合金动态冲击吸收能可达1300MJ·cm~(-3),保证了良好的动态性能。(本文来源于《钢铁研究总院》期刊2018-05-01)

刘冠旗,王春旭,刘少尊,厉勇,谭成文[3](2019)在《时效处理对NiW750高密度合金组织与性能的影响》一文中研究指出基于面心立方结构及细小弥散强化相原理,本文设计了一种新型高密度合金NiW750.将NiW750合金经不同温度时效处理后,测试其准静态力学性能,并用分离式Hopkinson压杆实验(SHPB)测试材料在动态加载条件下的性能,利用SEM、TEM对微观组织进行观察,同时测试组织的显微硬度.结果表明:在650~900℃范围内,随着时效温度的升高,合金的强度先升高,而后降低,韧性变化则相反.在750℃时效后其性能具有最佳配合.在动态加载条件下,合金存在应变率硬化效应,材料发生协同变形,试样内部形成绝热剪切带;而750℃时效后合金硬度升高,变形带周围应力更集中,在应变率为6 800 s~(-1)下试样出现断裂.(本文来源于《材料科学与工艺》期刊2019年02期)

关模[4](2017)在《钨基高密度合金的热处理及动态力学性能研究》一文中研究指出高密度W-Ni-Fe合金是典型的双相复合材料,由于具有一系列优异的物理和力学性能,在国防军工和民用领域中应用广泛,特别在国防工业中被用作动能穿甲弹弹芯材料。采用传统液相烧结法制备的高密度钨合金具有高的致密度和优异的力学性能,并且研究动态加载条件下的力学性能和绝热剪切现象是评判其穿甲表现的重要方面。对高密度钨合金进行后续热处理可以改善合金的组织分布,进一步提高合金的综合力学性能。本文通过粉末的混合、冷等静压成型、液相烧结和淬火工艺制备出93W-4.9Ni-2.1Fe、95W-2.8Ni-1.2Fe-1Al2O3和93W-4.9Ni-2.1Fe/95W-2.8Ni-1.2Fe-1Al2O3合金,研究了叁种合金的组织及在准静态和动态加载条件下的力学性能,采用放电等离子烧结(Spark Plasma Sintering,简称SPS)方法对烧结态93W-4.9Ni-2.1Fe和95W-2.8Ni-1.2Fe-1Al2O3合金进行真空循环热处理,研究了循环热处理对合金的成分分布、组织结构和力学性能的影响规律。相对密度方面,93W-4.9Ni-2.1Fe合金最高,为99.4%,95W-2.8Ni-1.2Fe-1Al2O3合金次之,为98.7%,93W-4.9Ni-2.1Fe/95W-2.8Ni-1.2Fe-1Al2O3合金最低,为98.3%。准静态加载条件下,93W-4.9Ni-2.1Fe合金的抗拉强度和延伸率最高,分别为967 MPa和27.25%,其次为93W-4.9Ni-2.1Fe/95W-2.8Ni-1.2Fe-1Al2O3合金,分别达到846 MPa和4.75%,95W-2.8Ni-1.2Fe-1Al2O3合金性能最低,分别为770 MPa和2.25%。分析断口发现,93W-4.9Ni-2.1Fe合金以钨晶粒穿晶解理断裂和粘接相粘性撕裂为主,其它两种合金则以钨-钨界面分裂为主,伴有部分粘结相粘性撕裂和少量钨晶粒穿晶解理断裂。95W-2.8Ni-1.2Fe-1Al2O3和93W-4.9Ni-2.1Fe/95W-2.8Ni-1.2Fe-1Al2O3合金分别具有最高和最低的准静态压缩屈服强度。95W-2.8Ni-1.2Fe-1Al2O3合金具有较高的硬度。动态拉伸加载下,叁种合金的性能变化规律基本相同。当应变速率小于1000 s-1时,随着应变速率的提高,合金的性能不断改善,其中93W-4.9Ni-2.1Fe合金出现了明显的塑性变形阶段,呈现出塑性断裂特征,断口中出现一定量钨晶粒穿晶解理断裂,其它两种合金呈现脆性断裂特征,断裂方式主要以钨-钨界面的分裂为主。应变速率达到2000 s-1时,合金的抗拉强度又出现了明显的下降,延伸率却成倍提高,叁种合金的断口中出现少量钨晶粒穿晶解理断裂。动态压缩加载条件下,叁种合金性能出现明显的应变速率效应,变化规律基本相同,当应变速率为1000~3000 s-1时,合金的屈服强度和最大应力呈现出先升高再降低的趋势,2000 s-1时达到最大值,当应变速率达到4000~5000 s-1时,合金性能又得到提高,当应变速率在5000~6000 s-1时,合金性能下降,这主要与合金内部形成绝热剪切带有关。在相同应变速率下93W-4.9Ni-2.1Fe合金更容易形成绝热剪切带,应变速率对95W-2.8Ni-1.2Fe-1Al2O3合金剪切带影响主要体现在剪切带宽度上,对93W-4.9Ni-2.1Fe合金剪切带影响主要体现在剪切带深度上。利用SPS对烧结态93W-4.9Ni-2.1Fe和95W-2.8Ni-1.2Fe-1Al2O3合金进行不同次数的真空循环热处理。随着循环次数的增加,粘结相渗入钨-钨界面逐渐增多,钨-钨连接度和二面角不断降低,晶粒大小变化不大,粘结相中钨含量呈现出先升高后降低的趋势,合金硬度变化与钨含量变化一致。合金抗弯强度随着循环次数的增加不断增大,均在循环20次后达到最大值,最大挠度在循环10次时最高。对弯曲试验的断口进行分析,随着循环次数的增加,断口中钨晶粒穿晶解理断裂比例不断提高,特别是93W-4.9Ni-2.1Fe合金,5次循环热处理后钨晶粒穿晶解理断裂比例明显增大,粘结相粘性撕裂比例与最大挠度变化一致,呈现出先升高后降低的趋势。(本文来源于《华南理工大学》期刊2017-01-05)

欧阳文钧[5](2016)在《钨基高密度合金技术的优势与应用》一文中研究指出钨基金是以钨为基,添加了其他元素组成的合金,密度可以达到16.5~19.0g/cm~3,有着良好的延展性、韧性,硬度与强度高,在国防工业、间断科学领域、民用工业中均得到了广泛的应用。本文主要针对我国钨基高密度合金技术的发展进行分析。(本文来源于《科技展望》期刊2016年26期)

冯吉威[6](2016)在《镍钨高密度合金本构参数确定及时效工艺研究》一文中研究指出反深层目标战斗部的需要其弹体材料具备较高的强度及塑韧性匹配以及高速冲击下优良的动态响应能力,而随着对弹体侵彻能力的需求增加,研制新型的钻地弹弹体材料是具有现实意义的。本文所研究的DT730镍钨高密度合金是一种以Ni17W3为基体,包含Co,Ti等固溶元素的合金材料,展现出高密度、高塑性和高强度等优良特性。鉴于其应用背景,本文对DT730镍钨高密度合金进行了如下研究:(1)对原始锻态的镍钨合金材料进行了室温准静态压缩测试,高温准静态压缩测试(600℃-1000℃)以及不同应变率的动态力学性能测试,对镍钨合金的基本力学性能进行初步了解。通过上述测试获得的力学性能数据拟合得到合金材料本构模型,但由于其温度项参数并不能有效预测材料高温变形行为,因此对温度项进行优化,得到如下Johnson-Cook本构模型:σ_(eq)=665.6876+343.4576ε_(eq)~(0.6108)1+0.4058 lnε~*_(eq)1-0.5926T~(*0.4073)试验结果表明拟合所得得到的模型能够较好的预测镍钨合金的力学行为。(2)为研究镍钨合金材料在高应变率载荷下的响应及变形、破坏机理,进行了泰勒冲击试验。试验结果表明,镍钨合金制成的泰勒杆在随着冲击速度的增大逐步呈现出镦粗、剪切破坏和破碎叁种破坏方式。材料破坏的临界冲击速度为252m/s,接触面上的压力为5.94GPa。弹体材料在低速冲击下,仅在头部发生横向变形;而在高速冲击下,材料产生剧烈的塑性变形,裂纹从变形局域化区域萌生并扩展,产生剪切破坏;随着冲击速度继续增加,卸载拉伸波作用产生的孔穴导致了材料内部缺陷,孔穴生长、合并,并与裂纹相互作用使得材料发生破碎。(3)为获得更高强度的镍钨合金材料,对其进行了分别以时效温度(600-800℃)和时效时间(2h-12h)为变量的两种时效处理,并对时效处理后的合金材料进行了成分分析、形貌分析以及各项力学性能测试。试验结果表明,时效处理后的合金材料晶粒尺寸并未发生明显变化,且依然保持奥氏体的面心立方结构;时效峰出现在750℃-10h,此时合金材料展现出最佳的力学性能,初步分析这是由于高硬相Ni4W的析出以及弥散分布强化。(本文来源于《北京理工大学》期刊2016-06-01)

李先容,高翔,徐俊,杨少青,汪彩芬[7](2015)在《二步烧结法对钨基高密度合金组织及性能的影响》一文中研究指出采用直接液相烧结法和二步烧结法(固相烧结+液相烧结)制备了93W-4.55Ni-1.95Fe-0.5Co钨基高密度合金,研究了其性能和显微组织。结果表明,二步烧结法可以控制合金的烧结变形,且有利于钨颗粒与粘结相的均匀分布,合金的力学性能尤其是塑韧性大大提高。(本文来源于《稀有金属与硬质合金》期刊2015年02期)

姚兰,常哲[8](2013)在《钨基高密度合金热处理力学性能的研究》一文中研究指出钨基高密度合金因具有高密度和优异的力学性能而得到了广泛的应用。本文采用扫描电镜、室温拉伸和室温冲击等手段,系统地研究了热处理对钨基高密度合金力学性能的影响。钨基高密度合金热处理实验证实,真空退火、固溶淬火对钨基高密度合金力学性能有显着的影响。真空退火能有效地提高合金的力学性能,这是由于真空退火能减少氢气烧结态合金中的氢脆,并且使镍和铁在钨中的扩散层增厚,界面结合力提高,从而提高了界面结合强度,合金力学性能显着提高。(本文来源于《中小企业管理与科技(下旬刊)》期刊2013年06期)

常哲,姚兰[9](2013)在《钨基高密度合金烧结力学性能的研究》一文中研究指出钨基高密度合金因具有高密度和优异的力学性能而得到了广泛的应用。本文采用扫描电镜、室温拉伸和室温冲击等手段,系统地研究了烧结方式对钨基高密度合金力学性能的影响。试验结果表明,氢气烧结态合金的抗拉强度随着W含量由90%增加到95%时有所提高,而当W含量进一步提高时,合金的抗拉强度略有降低。伸长率和冲击韧性随着W含量由90%增至97%时逐步减小。真空烧结不仅能避免氢气烧结时所引起的氢脆现象,而且可以改善液相对固相的润湿性,因此真空烧结态合金的力学性能高于氢气烧结态合金。(本文来源于《中小企业管理与科技(下旬刊)》期刊2013年06期)

向道平,丁雷[10](2013)在《合金元素或氧化物强化W-Ni-Fe高密度合金的研究进展》一文中研究指出为满足对高力学性能钨合金的需求,抑制钨晶粒的生长,制备细晶钨合金是发展趋势。向钨合金复合粉末中添加合金元素或氧化物,将引起细晶强化、固溶强化或弥散强化,有利于改善钨合金的强度和硬度。从添加难熔金属元素、稀土元素及其氧化物等方面入手,并结合本文作者对放电等离子烧结含Mo细晶钨合金的研究,介绍细晶高密度W-Ni-Fe合金的合金元素强化技术。最后,基于目前该领域存在的一些主要问题,对未来研究方向提出了若干建议。(本文来源于《中国有色金属学报》期刊2013年06期)

高密度合金论文开题报告

(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:

长期以来,战斗部材料一直寻找高密度合金以提高打击能量,传统钨合金密度很高,其强度与韧性却比超高强度钢低,这是由于钨合金粉末冶金方法的局限性。因此如何提高高密度合金的强韧性成为目前需要攻克的主要问题。本文创新性地提出固溶体钨合金概念,以全固溶态代替烧结态,从而获得较高的强韧性。基于面心立方结构(FCC)+时效强化的全新理念,设计出一种新概念高密度合金NiW750,其密度达到11.4 g/cm~3,通过时效处理其强度与超高强度钢G50相当,韧性比G50高65%以上。本文系统研究热处理制度对该合金静动态力学性能与微观组织的影响,探讨其微观机理,总结了动态条件下绝热剪切带变化规律,并将NiW750合金与钨合金93WNiFe、超高强度钢G50进行对比,验证了新合金体系静动态性能的综合优势。论文研究主要成果如下:固溶温度对NiW750合金的微观组织及力学性能影响不大。时效温度对NiW750合金析出相及力学性能具有显着影响。通过时效处理,基体中析出细小弥散分布的第二相Ni_4W。本文研究了时效温度650℃-900℃,时效时间为5h条件下析出相的变化情况:在650℃-800℃范围内,随着时效温度的升高,合金内部不断有新的析出相形核析出,已经出现的析出相继续长大,分布间距逐渐减小;在800℃-900℃时效时,析出相发生回溶现象,使得合金的强度明显下降。析出相的大小与分布间距均影响该合金的力学性能,在750℃左右时两者达到最优配比,合金的静态力学性能达到最佳。时效时间对NiW750合金析出相及力学性能影响显着。在0-320h范围内,随着时效时间的延长,析出相含量逐渐增多,但是到一定程度后趋于饱和,析出相的体积分数对其强化作用逐步变弱。NiW750合金在锻态+750℃×5h时效后性能最佳,其抗拉强度为1746MPa,屈服强度1571MPa,韧性值a_(KU)为113J/cm~2。霍普金森压杆实验(SHPB)表明:在1500s~(-1)-7000s~(-1)应变率范围内,NiW750合金存在应变率硬化效应,合金的动态流变应力可达到2250MPa。形成的绝热剪切带立体模型为中心对称的两个圆锥体曲面,变形带宽度80-150μm,过渡区较大。随着应变率增大,变形带从模糊逐渐变得清晰,带宽与材料硬度有关,时效处理提高硬度,使应力集中,带宽变小,材料更容易发生断裂。与钨合金93WNiFe、马氏体钢G50相比,本文的NiW750合金优势明显:采用镍钨全固溶结构,保证塑韧性,还可通过热处理析出强化相提高强度,合金强度比93WNiFe可提高21.7%,韧性提高7.7倍;加入37%wt的钨,使密度比超高强度钢高46%;同时奥氏体的结构具有多滑移系,应力可以被及时疏散,合金临界剪切应变率比超高强度钢提高40%以上,合金动态冲击吸收能可达1300MJ·cm~(-3),保证了良好的动态性能。

(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。

高密度合金论文参考文献

[1].刘冠旗,王春旭,刘少尊,厉勇,谭成文.新型高密度合金的组织与性能[J].材料工程.2019

[2].刘冠旗.新概念高密度合金强韧化机理及动态性能研究[D].钢铁研究总院.2018

[3].刘冠旗,王春旭,刘少尊,厉勇,谭成文.时效处理对NiW750高密度合金组织与性能的影响[J].材料科学与工艺.2019

[4].关模.钨基高密度合金的热处理及动态力学性能研究[D].华南理工大学.2017

[5].欧阳文钧.钨基高密度合金技术的优势与应用[J].科技展望.2016

[6].冯吉威.镍钨高密度合金本构参数确定及时效工艺研究[D].北京理工大学.2016

[7].李先容,高翔,徐俊,杨少青,汪彩芬.二步烧结法对钨基高密度合金组织及性能的影响[J].稀有金属与硬质合金.2015

[8].姚兰,常哲.钨基高密度合金热处理力学性能的研究[J].中小企业管理与科技(下旬刊).2013

[9].常哲,姚兰.钨基高密度合金烧结力学性能的研究[J].中小企业管理与科技(下旬刊).2013

[10].向道平,丁雷.合金元素或氧化物强化W-Ni-Fe高密度合金的研究进展[J].中国有色金属学报.2013

论文知识图

形貌(520℃×8h+200℃×10h+16...挤压态ZK20+3.67Y合金LPSO中再结晶晶...两道次挤压LZ82合金的显微组织合金叁叉晶界定位生长In2O3纳...氢还原法合成的纳米钨合金复合粉末的SE...不同温度放电等离子烧结W-2Mo-7Ni-3Fe合...

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