仿貝殼結(jié)構(gòu)或?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)材料同時具有高的強(qiáng)度和韌性,是當(dāng)前材料結(jié)構(gòu)優(yōu)化的重要設(shè)計模型之一。通過粉末冶金與熱加工方法制備具有仿生結(jié)構(gòu)特征的Ti-Ta金屬-金屬復(fù)合材料,并研究其動態(tài)力學(xué)行為。結(jié)果表明:仿生界面結(jié)構(gòu)對Ti-Ta復(fù)合材料的變形行為具有重要影響,使材料的破壞行為表現(xiàn)為裂紋橋聯(lián)和局部層裂,在力學(xué)變形上也表現(xiàn)出明顯的應(yīng)變速率強(qiáng)化、應(yīng)變強(qiáng)化以及絕熱軟化特征。材料的屈服強(qiáng)度隨著應(yīng)變速率的提高而提高;在高應(yīng)變速率下,隨著變形量的增加,流變應(yīng)力變化得較為平緩。采用改進(jìn)的Johnson-Cook （J-C）本構(gòu)模型能很好地描述Ti-Ta復(fù)合材料的動態(tài)行為,同時發(fā)現(xiàn),Ti-Ta復(fù)合材料的應(yīng)變速率強(qiáng)化指數(shù)C遠(yuǎn)低于純Ta的,而略低于純Ti的。 

【文章來源】：中國有色金屬學(xué)報. 2020年08期 北大核心

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

SHPB裝置示意圖

圖5所示為Ti-20Ta復(fù)合材料在應(yīng)變速率為0.004s-1和1223 s-1下的斷口形貌。結(jié)合EDS分析發(fā)現(xiàn)，在應(yīng)變速率為0.004 s-1時，富Ta區(qū)的斷口形貌由大量韌窩組成(見圖5(c))，而富Ti區(qū)的斷口形貌呈現(xiàn)出河流狀花樣(見圖5(d))。應(yīng)變速率為1223 s-1時，材料的斷口形貌基本上都為韌窩，表明材料的斷裂機(jī)制從剪切斷裂和解理斷裂的混合轉(zhuǎn)變?yōu)榧兗羟袛嗔�。這同樣與絕熱軟化作用有關(guān)。圖5 Ti-20Ta復(fù)合材料的壓縮斷口形貌

Ti-20Ta變形前后的XRD譜

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]金屬-金屬層狀結(jié)構(gòu)復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 徐圣航,周承商,劉詠.  中國有色金屬學(xué)報. 2019(06)
[2]高應(yīng)變速率下兩種損傷容限型鈦合金的動態(tài)壓縮變形行為[J]. 張長清,謝蘭生,陳明和.  機(jī)械工程材料. 2016(02)
[3]合金元素對TC4鈦合金動態(tài)力學(xué)性能的影響[J]. 劉清華,惠松驍,葉文君,王國,胡光山.  稀有金屬材料與工程. 2013(07)
[4]絕熱剪切的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 楊揚(yáng),程信林.  中國有色金屬學(xué)報. 2002(03)



本文編號：2936935