分享到:

WC_P/钢基表层复合材料热应力数值模拟及其热疲劳行为研究

近年来,学者们在陶瓷颗粒增强金属基表层复合材料的热疲劳特性方面开展了多项研究,但由于增强颗粒与基体、复合层与基材间热物理性能存在差异导致其在激冷激热的工况下作业时会形成热应力,热应力的存在对其热疲劳性能产生较大影响。因此,论文采用高能球磨+真空烧结成功制备了界面结合良好、组织致密的WC_P/钢基表层复合材料,采用ANSYS有限元软件模拟了冷却速率、颗粒形状、颗粒尺寸及分布情况对复合材料内部热应力-应变场的影响;同时通过热震实验探究上述参数对复合材料的热疲劳性能影响,并对疲劳裂纹的萌生与扩展进行了初步研究。重点研究WC_P/钢基表层复合材料的疲劳应力及其与疲劳性能之间关联性,为复合材料的结构设计优化提供理论依据。有限元分析结果显示:45钢基体与WC陶瓷颗粒由于热物理性能与力学性能存在差异,冷却过程中,复合材料内形成较大的热应力场,且颗粒受到压应力,基体中存在拉应力;复合材料在不同冷却速率下热应力随时间变化趋势不一致,冷速越快则热应  (本文共93页) 本文目录 | 阅读全文>>

昆明理工大学
昆明理工大学

重熔工艺参数对WC_p/钢基表层复合材料界面特征及压缩性能的影响

长期以来,国内外研究工作者对金属基复合材料界面研究的重点依旧是界面的润湿性、界面反应机制及稳定性等。界面控制的目的是形成能有效传递载荷,调节应力分布,阻止裂纹扩展的稳定界面结构。主要通过结构设计、工艺控制、元素添加等措施对界面的各种性能进行优化。而本文针对WC_P/钢基表层复合材料,以实现界面可控为目的,提出界面重熔的方法来有效调节界面的组织结构、形态宽度等界面特征,从而达到控制材料综合性能的目的。本文采用多层梯度结构+粉末真空烧结+界面重熔的方法成功制备出WC_P/钢基表层复合材料。通过多种测试手段分析了重熔工艺参数(时间和温度)对材料界面特征以及压缩性能的影响规律,为复合材料的重熔机制以及WC_P/钢基表层复合材料的工业化应用奠定了理论基础。通过分析得到如下结论:实验采取预压+冷等静压的方法,能较好的提高复合材料的致密度,不易在烧结过程中出现开裂,气孔等缺陷。而且通过引入过渡层,调节了复合层和基材层之间的成分和组织,能够有效...  (本文共90页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

纳米复合电镀制备钢基超双疏表面研究

超双疏表面不仅有着超疏水的自清洁性和防污染以及水摩擦阻力小等优异性的特性,而且超双疏表面对油性液体具有清洁和抗黏着抗腐等特点,在船舶与海洋工程和能源运输方面的应用越来越广泛。由于船舶制备和能源运输材料的特殊性,超双疏、超疏油制备工艺相当困难,无法满足生产要求。本文采用纳米复合电镀的方法,提出一种在船用Q235钢材上制备超双疏、超疏油表面的制备工艺。本文分析了船舶与海洋工程制备的特点,避免破坏钢基表面的物理性质,采用纳米复合电镀法在钢基材料上制备超双疏、超疏油表面实验探究。纳米复合电镀制备钢基超双疏、超疏油表面,可以促使纳米二氧化硅和镍金属离子的沉积,保证镀层的均匀稳定性,构造符合超双疏、超疏油的微纳米双重粗糙结构。利用液相沉积法将低表面能物质修饰在钢基表面,进而得到超双疏、超疏油表面。复合电镀法是构造微纳米双重粗糙结构的关键。在制备钢基超双疏、超疏油的电镀过程中,通过控制镀液的成分、工艺的流程,对影响实验结果的电镀时间、电镀温度...  (本文共68页) 本文目录 | 阅读全文>>

《稀有金属与硬质合金》1998年01期
稀有金属与硬质合金

钢基铸态金属陶瓷复合工艺的探索

探索了在工业生产性条件下复合钢基铸态金属陶瓷的可能性,并分析了复合工艺的各因...  (本文共5页) 阅读全文>>

《金属功能材料》1999年02期
金属功能材料

颗粒增强的钢基复合材料

英国武器评价与研究局(DERA)同宇航金属复合材料公司和帝国大学共同研究开发成功一种颗粒强化的钢基复合...  (本文共1页) 阅读全文>>

吉林大学
吉林大学

TiC颗粒局部增强铸造钢基复合材料的制备

首次将铸造过程与Fe-Ti-C-Al 体系SHS 反应有机结合,成功制备出TiCp局部增强铸造钢基复合材料,很好地解决了SHS 反应的引燃、致密化及增强体原位形成和零件成形一体化制造等关键科学问题。对Fe-Ti-C-Al 体系溶液进行了热力学计算结果表明:Al 加入量增加可以降低TiCp 的生成自由焓,有利于TiCp 的生成。在本实验条件下,TiCp 可在1600℃钢液中生成。为研究Fe-Ti-C-Al 体系SHS 反应合成制备TiC 颗粒局部增强铸造钢基复合材料提供了理论依据。采用Fe-Ti-C-Al 体系,将粉料充分混合压制成约理论密度60%的预制块,经预处理后放置在铸型内,利用高温钢液的热能引发SHS 反应,使液态金属成型和在钢液内内生TiC 增强颗粒同时完成。成功地制备了大体积分数的TiC颗粒局部增强铸造锰钢基和铸造45Mn2 钢基复合材料。很好地解决了在颗粒增强铸造钢基复合材料制备过程中,存在的外加陶瓷颗粒润湿性差、颗...  (本文共142页) 本文目录 | 阅读全文>>