釹鐵硼稀土合金因其優(yōu)越的磁性能,被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè),研究沖擊載荷下釹鐵硼破壞特性對其發(fā)展應(yīng)用具有重要的意義。目前,人們對于沖擊載荷下釹鐵硼稀土合金的破壞特性的認識并不清楚,因此本文主要研究了沖擊載荷下釹鐵硼稀土合金的動態(tài)響應(yīng)和破壞特性,具體的工作和研究內(nèi)容如下:利用一級氣體炮和DISAR測速裝置對牌號為N42的釹鐵硼稀土合金進行沖擊加載試驗,通過對簡單階梯試樣沖擊波波速測量,利用平板撞擊實驗進行誤差分析,研究發(fā)現(xiàn)低速下釹鐵硼稀土合金沖擊波波速測量誤差的原因是飛片撞擊靶板時存在傾角,同時改進了階梯試樣和實驗方案,設(shè)計了一種對稱階梯試樣,利用對稱探針的測量方式消除飛片傾斜撞擊靶板產(chǎn)生的誤差,發(fā)現(xiàn)在低壓范圍內(nèi),釹鐵硼稀土合金的沖擊波波速接近一個常數(shù)。通過質(zhì)量平均法計算得到了釹鐵硼合金材料的Hugoniot關(guān)系,并且與高壓下的沖擊壓縮實驗結(jié)果符合較好。通過平板撞擊實驗,實現(xiàn)了釹鐵硼稀土合金在一維應(yīng)變下的層裂。實驗結(jié)果表明,層裂強度隨著沖擊壓力的增加呈現(xiàn)先增加后減小的變化規(guī)律,并且存在一個臨界的壓力閾值,當(dāng)沖擊壓力超過閾值時,釹鐵硼稀土合金就會發(fā)生壓縮損傷,并且減小其層裂強度。通過對試樣回收觀... 

【文章來源】：寧波大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

Nd2Fe14B化合物晶體單胞結(jié)構(gòu)空間圖[10]

寧波大學(xué)碩士學(xué)位論文3心B的損失不能形成基體相，在制造過程中會多加B，從而形成富B相。過多的富B相會對永釹鐵硼稀土合金永磁材料有一定的影響，它會弱化磁體的磁性能，對稀土釹鐵硼合金永磁體有害無益，而且富B相屬于摻雜物，非鐵磁性，數(shù)量越少越好。圖1.2是釹鐵硼稀土合金的掃描電鏡(SEM)圖片。由圖中我們可以看到釹鐵硼稀土合金的顯微組織一般由以下幾個部分構(gòu)成：（1）Nd2Fe14B釹鐵硼稀土合金永磁體的基體相，它決定了永磁體的磁性相，從圖中可以看出Nd2Fe14B晶粒呈多邊性，且大小不一；（2）Nd2Fe14B基體相晶粒之間的邊界；（3）呈白色的晶粒是富Nd相，它主要分為兩部分，一部分在晶界交藕處以團塊狀或顆粒狀存在，還有一部分沿Nd2Fe14B基體相晶粒之間的邊界分布。通常來說，富Nd相中的Nd的含量要比Nd2Fe14B基體相中的Nd含量要高，其數(shù)量也比較多，而且富Nd相與磁體的磁極化強度沒有關(guān)系，屬于非鐵磁性和弱鐵磁性相。（4）富B相也呈白色，它的外形和輪廓比較有規(guī)則，也是非鐵磁性物質(zhì)，屬于參雜相。（5）大部分的O元素會和Nd元素結(jié)合形成Nd2O3相，同時以團塊狀在晶界交藕處或晶粒邊界或晶粒內(nèi)部沉淀下來。（6）晶體內(nèi)部存在些許空洞，由于制造工藝的限制，導(dǎo)致合金不夠致密，其密度與理論密度相比較低。（7）由于原材料選取不當(dāng)，可能含有其他雜質(zhì)或受到環(huán)境污染等，也會造成一部分摻雜物[10]。圖1.2釹鐵硼稀土合金的掃描電鏡圖片[10]Fig.1.2ScanningelectronmicroscopicimageofNd-Fe-Brareearthalloy[10]Mo[11]研究了釹鐵硼稀土合金中的富Nd相晶體結(jié)構(gòu)與氧含量的關(guān)系，在富Nd相中，O元素是非均勻分布的，同時Nd的含量與O的含量幾乎成線性關(guān)系，而且富Nd相晶體結(jié)構(gòu)相位取決于O的含量，發(fā)現(xiàn)O元素通常?

沖擊載荷下釹鐵硼破壞特性研究12動的飛片技術(shù)來實現(xiàn)。從實驗測量技術(shù)的角度來說，時間差t和距離差s比較容易實現(xiàn)高精度的測量，因此對他們兩個的商的速度參量，如沖擊波的波速D和粒子速度u等測量技術(shù)發(fā)展的比較成熟，測量精度也比較高。2.2實驗裝置2.2.1氣炮裝置研究沖擊載荷下釹鐵硼稀土合金的沖擊動態(tài)響應(yīng)的實驗是在寧波大學(xué)爆炸實驗室的一級氣體炮上進行的，其炮管長度為4m，直徑為57mm，其驅(qū)動飛片的速度范圍在40m/s～450m/s內(nèi)可調(diào)，壓縮氣體可用氮氣或氦氣，實驗裝置如圖2.2所示�？梢酝ㄟ^改變氣壓大小來控制彈托的飛行速度，而飛片的速度通過測速探針可獲得，自由面粒子速度采用全光纖激光位移干涉系統(tǒng)DISAR（DisplacementInterferometerSystemforAnyReflector）測量。圖2.2一級氣體炮裝置Fig.2.2Onegasgunequipment2.2.2測量裝置測速裝置一共有兩個，分別是測量飛片的撞擊速度與自由面粒子速度剖面。飛片的撞擊速度通過電探針法來測量，它是由測速探針和DL-32II型時間間隔測量儀及多路程控網(wǎng)絡(luò)訊號源組成的時間間隔測量系統(tǒng)，如圖2.3所示。測速探針一共有四組，如圖2.3（a）所示。當(dāng)飛片撞擊靶板前會刮到這四組探針，使之形成通路，產(chǎn)生一個階躍信號。初始信號在第一組探針短路時產(chǎn)生，然后時間間隔測量儀會記錄每組探針的短路的時間，再根據(jù)每組探針的間距即可算出飛片撞擊

【參考文獻】：
期刊論文
[1]邊界結(jié)構(gòu)改性對燒結(jié)釹鐵硼矯頑力的影響[J]. 魏恒斗,錢勇,錢輝,張波,向北皆,賈曉峰.  稀土. 2017(03)
[2]平面沖擊波在有機玻璃中的衰減測試及數(shù)值模擬[J]. 張世文,龍建華,賈宏志,金山.  兵工學(xué)報. 2016(07)
[3]影響NdFeB永磁合金磁性的微觀結(jié)構(gòu)分析[J]. 王曉麗,丁開鴻,崔勝利,孫永聰,楊平,李木森.  稀土. 2016(01)
[4]沖擊波作用下釹鐵硼的動態(tài)特性研究[J]. 魯峰,陳朗,馮長根,伍俊英,李彥峰,朱明剛.  兵工學(xué)報. 2014(S2)
[5]釹鐵硼強磁性材料的沖擊加載實驗和數(shù)值模擬研究[J]. 伍俊英,陳朗,李維,馮長根.  北京理工大學(xué)學(xué)報. 2010(12)
[6]燒結(jié)Nd-Fe-B磁體的微觀結(jié)構(gòu)和沖擊韌性研究[J]. 胡志華,連法增,朱明剛,李衛(wèi).  物理學(xué)報. 2008(02)
[7]釹鐵硼高壓物態(tài)方程的理論計算[J]. 易鵬飛,孫悅,孫東,帥俊卿,施尚春.  四川大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2007(06)
[8]釹鐵硼的沖擊壓縮特性[J]. 李巧燕,施尚春,楊金文,孫悅.  高壓物理學(xué)報. 2007(02)
[9]燒結(jié)釹鐵硼的力學(xué)性能研究現(xiàn)狀[J]. 閆兆杰,于旭光.  河北冶金. 2007(02)
[10]放電等離子體燒結(jié)NdFeB永磁材料力學(xué)性能的研究[J]. 王公平,岳明,張久興,劉衛(wèi)強,任仁,劉程揚.  粉末冶金技術(shù). 2006(04)



本文編號：3294860