新概念高密度合金強(qiáng)韌化機(jī)理及動(dòng)態(tài)性能研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-23 14:52
長(zhǎng)期以來(lái),戰(zhàn)斗部材料一直尋找高密度合金以提高打擊能量,傳統(tǒng)鎢合金密度很高,其強(qiáng)度與韌性卻比超高強(qiáng)度鋼低,這是由于鎢合金粉末冶金方法的局限性。因此如何提高高密度合金的強(qiáng)韌性成為目前需要攻克的主要問(wèn)題。本文創(chuàng)新性地提出固溶體鎢合金概念,以全固溶態(tài)代替燒結(jié)態(tài),從而獲得較高的強(qiáng)韌性。基于面心立方結(jié)構(gòu)(FCC)+時(shí)效強(qiáng)化的全新理念,設(shè)計(jì)出一種新概念高密度合金NiW750,其密度達(dá)到11.4 g/cm3,通過(guò)時(shí)效處理其強(qiáng)度與超高強(qiáng)度鋼G50相當(dāng),韌性比G50高65%以上。本文系統(tǒng)研究熱處理制度對(duì)該合金靜動(dòng)態(tài)力學(xué)性能與微觀組織的影響,探討其微觀機(jī)理,總結(jié)了動(dòng)態(tài)條件下絕熱剪切帶變化規(guī)律,并將NiW750合金與鎢合金93WNiFe、超高強(qiáng)度鋼G50進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了新合金體系靜動(dòng)態(tài)性能的綜合優(yōu)勢(shì)。論文研究主要成果如下:固溶溫度對(duì)NiW750合金的微觀組織及力學(xué)性能影響不大。時(shí)效溫度對(duì)NiW750合金析出相及力學(xué)性能具有顯著影響。通過(guò)時(shí)效處理,基體中析出細(xì)小彌散分布的第二相Ni4W。本文研究了時(shí)效溫度650℃-900℃,時(shí)效時(shí)間為5h條件下析出相的變化情況:在65...
【文章來(lái)源】:鋼鐵研究總院北京市
【文章頁(yè)數(shù)】:92 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2分離式Hopkinson壓桿裝置實(shí)物圖
圖 1.2 分離式 Hopkinson 壓桿裝置實(shí)物圖Fig. 1.2 Split Hopkinson pressure bar device physical map圖1.3 分離式Hopkinson壓桿裝置示意圖Fig. 1.3 Schematic split Hopkinson’s pressure bar set-up霍普金森壓桿實(shí)驗(yàn)是近 70 年來(lái)新興的一種測(cè)試材料(尤其是金屬材料)在動(dòng)態(tài)壓縮載荷下力學(xué)響應(yīng)特點(diǎn)的技術(shù)。目前分離式霍普金森壓桿實(shí)驗(yàn)被認(rèn)為是測(cè)量材料在應(yīng)變率為 10-1-103s-1范圍內(nèi)最有效的方法之一,也是研究材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能最重要的手段之一,由于其突出的優(yōu)點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于各大高校與測(cè)試、研究機(jī)構(gòu)。利用該測(cè)試裝置還可以顯示應(yīng)變率敏感材料的動(dòng)態(tài)特性、應(yīng)變率及應(yīng)變歷史等細(xì)節(jié)信息,因此可以將 SHPB 實(shí)驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用于其它相關(guān)工程領(lǐng)域,如火工產(chǎn)品安全性能評(píng)測(cè),高 G 值加速度傳感器標(biāo)定,以及炸藥材料壓剪起爆臨界點(diǎn)的測(cè)定等[37]。1.3.3 材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能研究現(xiàn)狀材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)行為屬于很多學(xué)科研究的交叉領(lǐng)域。隨著現(xiàn)代工業(yè)科技的發(fā)展,在各類工程、軍事與科研等相關(guān)領(lǐng)域,都會(huì)遇到撞擊、爆炸等動(dòng)態(tài)載荷的問(wèn)題
第二章 實(shí)驗(yàn)材料及方法直接進(jìn)行時(shí)效處理,保溫時(shí)間分別為 0.25h、1h、5h、20h、空冷。研究鍛態(tài)試樣時(shí)效時(shí)間對(duì)合金組織和性能的影響。不同時(shí)間時(shí)效處理(進(jìn)行固溶處理):合金在 1005℃下進(jìn)行上,研究固溶處理后試樣時(shí)效時(shí)間對(duì)合金組織和性能的影實(shí)驗(yàn)室溫拉伸實(shí)驗(yàn):拉伸力學(xué)實(shí)驗(yàn)在 MTS-880 型力學(xué)試驗(yàn)機(jī)上 GB/T228.1-2010《金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法》進(jìn)行。數(shù)有:屈服強(qiáng)度(Rp0.2)、抗拉強(qiáng)度(Rm)、斷后伸長(zhǎng)率()。拉伸試樣的尺寸 d=5mm,l=5d。試樣加工圖如圖 2.1 所
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]AerMet100超高強(qiáng)度鋼的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能研究[J]. 張勝男,程興旺. 材料工程. 2015(12)
[2]戰(zhàn)斗部用鎢合金材料現(xiàn)狀及發(fā)展?fàn)顩r[J]. 袁書(shū)強(qiáng),張保玉,陳子明,尚福軍. 中國(guó)鎢業(yè). 2015(02)
[3]高密度鎢合金的研究現(xiàn)狀[J]. 吳澤衛(wèi),徐英鴿,李明. 熱加工工藝. 2014(12)
[4]微波燒結(jié)鎢合金擠壓棒材的微觀結(jié)構(gòu)及動(dòng)態(tài)力學(xué)性能研究[J]. 馬運(yùn)柱,岳鵬,劉文勝,張佳佳. 稀有金屬材料與工程. 2013(07)
[5]SPS燒結(jié)溫度對(duì)93W-4.9Ni-2.1Fe合金微觀結(jié)構(gòu)及性能的影響[J]. 劉文勝,徐志剛,馬運(yùn)柱. 北京科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(04)
[6]W-Re高比重合金的SPS燒結(jié)[J]. 王松,謝明,張吉明,陳宏燕,胡潔瓊,楊有才,陳永泰,劉滿門,崔浩. 中國(guó)鎢業(yè). 2010(06)
[7]93鎢合金的稀土改性機(jī)理[J]. 張朝暉,陳煥德,王富恥,李樹(shù)奎. 北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(12)
[8]大變形鍛造鎢合金沖擊韌性和斷口組織特征研究[J]. 齊志望,賈洪生,田開(kāi)文,黃偉,尚福軍,史洪剛,史文璐. 兵器材料科學(xué)與工程. 2010(06)
[9]鎢合金軋制變形強(qiáng)化的組織與性能研究[J]. 劉桂榮,王玲,王廣達(dá),楊海兵. 兵器材料科學(xué)與工程. 2010(05)
[10]G50鋼的力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王可慧,張穎,段建,李明,王金海,周剛. 兵工學(xué)報(bào). 2009(S2)
碩士論文
[1]熱處理工藝對(duì)AerMet100鋼微觀組織及靜動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的影響規(guī)律研究[D]. 張勝男.北京理工大學(xué) 2015
[2]鉆地彈彈體材料力學(xué)性能研究[D]. 耿寶剛.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
[3]G50超高強(qiáng)度鋼強(qiáng)韌化機(jī)理研究[D]. 夏志新.中北大學(xué) 2008
[4]30CrMnSiNi2A鋼的動(dòng)態(tài)性能研究[D]. 周義清.中北大學(xué) 2007
[5]高速鉆地彈水泥靶侵徹過(guò)程的實(shí)驗(yàn)研究與計(jì)算機(jī)仿真[D]. 許志明.南京理工大學(xué) 2004
本文編號(hào):2933897
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2分離式Hopkinson壓桿裝置實(shí)物圖
圖 1.2 分離式 Hopkinson 壓桿裝置實(shí)物圖Fig. 1.2 Split Hopkinson pressure bar device physical map圖1.3 分離式Hopkinson壓桿裝置示意圖Fig. 1.3 Schematic split Hopkinson’s pressure bar set-up霍普金森壓桿實(shí)驗(yàn)是近 70 年來(lái)新興的一種測(cè)試材料(尤其是金屬材料)在動(dòng)態(tài)壓縮載荷下力學(xué)響應(yīng)特點(diǎn)的技術(shù)。目前分離式霍普金森壓桿實(shí)驗(yàn)被認(rèn)為是測(cè)量材料在應(yīng)變率為 10-1-103s-1范圍內(nèi)最有效的方法之一,也是研究材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能最重要的手段之一,由于其突出的優(yōu)點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于各大高校與測(cè)試、研究機(jī)構(gòu)。利用該測(cè)試裝置還可以顯示應(yīng)變率敏感材料的動(dòng)態(tài)特性、應(yīng)變率及應(yīng)變歷史等細(xì)節(jié)信息,因此可以將 SHPB 實(shí)驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用于其它相關(guān)工程領(lǐng)域,如火工產(chǎn)品安全性能評(píng)測(cè),高 G 值加速度傳感器標(biāo)定,以及炸藥材料壓剪起爆臨界點(diǎn)的測(cè)定等[37]。1.3.3 材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能研究現(xiàn)狀材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)行為屬于很多學(xué)科研究的交叉領(lǐng)域。隨著現(xiàn)代工業(yè)科技的發(fā)展,在各類工程、軍事與科研等相關(guān)領(lǐng)域,都會(huì)遇到撞擊、爆炸等動(dòng)態(tài)載荷的問(wèn)題
第二章 實(shí)驗(yàn)材料及方法直接進(jìn)行時(shí)效處理,保溫時(shí)間分別為 0.25h、1h、5h、20h、空冷。研究鍛態(tài)試樣時(shí)效時(shí)間對(duì)合金組織和性能的影響。不同時(shí)間時(shí)效處理(進(jìn)行固溶處理):合金在 1005℃下進(jìn)行上,研究固溶處理后試樣時(shí)效時(shí)間對(duì)合金組織和性能的影實(shí)驗(yàn)室溫拉伸實(shí)驗(yàn):拉伸力學(xué)實(shí)驗(yàn)在 MTS-880 型力學(xué)試驗(yàn)機(jī)上 GB/T228.1-2010《金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法》進(jìn)行。數(shù)有:屈服強(qiáng)度(Rp0.2)、抗拉強(qiáng)度(Rm)、斷后伸長(zhǎng)率()。拉伸試樣的尺寸 d=5mm,l=5d。試樣加工圖如圖 2.1 所
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]AerMet100超高強(qiáng)度鋼的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能研究[J]. 張勝男,程興旺. 材料工程. 2015(12)
[2]戰(zhàn)斗部用鎢合金材料現(xiàn)狀及發(fā)展?fàn)顩r[J]. 袁書(shū)強(qiáng),張保玉,陳子明,尚福軍. 中國(guó)鎢業(yè). 2015(02)
[3]高密度鎢合金的研究現(xiàn)狀[J]. 吳澤衛(wèi),徐英鴿,李明. 熱加工工藝. 2014(12)
[4]微波燒結(jié)鎢合金擠壓棒材的微觀結(jié)構(gòu)及動(dòng)態(tài)力學(xué)性能研究[J]. 馬運(yùn)柱,岳鵬,劉文勝,張佳佳. 稀有金屬材料與工程. 2013(07)
[5]SPS燒結(jié)溫度對(duì)93W-4.9Ni-2.1Fe合金微觀結(jié)構(gòu)及性能的影響[J]. 劉文勝,徐志剛,馬運(yùn)柱. 北京科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(04)
[6]W-Re高比重合金的SPS燒結(jié)[J]. 王松,謝明,張吉明,陳宏燕,胡潔瓊,楊有才,陳永泰,劉滿門,崔浩. 中國(guó)鎢業(yè). 2010(06)
[7]93鎢合金的稀土改性機(jī)理[J]. 張朝暉,陳煥德,王富恥,李樹(shù)奎. 北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(12)
[8]大變形鍛造鎢合金沖擊韌性和斷口組織特征研究[J]. 齊志望,賈洪生,田開(kāi)文,黃偉,尚福軍,史洪剛,史文璐. 兵器材料科學(xué)與工程. 2010(06)
[9]鎢合金軋制變形強(qiáng)化的組織與性能研究[J]. 劉桂榮,王玲,王廣達(dá),楊海兵. 兵器材料科學(xué)與工程. 2010(05)
[10]G50鋼的力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王可慧,張穎,段建,李明,王金海,周剛. 兵工學(xué)報(bào). 2009(S2)
碩士論文
[1]熱處理工藝對(duì)AerMet100鋼微觀組織及靜動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的影響規(guī)律研究[D]. 張勝男.北京理工大學(xué) 2015
[2]鉆地彈彈體材料力學(xué)性能研究[D]. 耿寶剛.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
[3]G50超高強(qiáng)度鋼強(qiáng)韌化機(jī)理研究[D]. 夏志新.中北大學(xué) 2008
[4]30CrMnSiNi2A鋼的動(dòng)態(tài)性能研究[D]. 周義清.中北大學(xué) 2007
[5]高速鉆地彈水泥靶侵徹過(guò)程的實(shí)驗(yàn)研究與計(jì)算機(jī)仿真[D]. 許志明.南京理工大學(xué) 2004
本文編號(hào):2933897
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