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金属铍静态再结晶行为

稀有金属材料与工程 2022年第8期51卷 2971-2978页

作者：许德美李美岁代彦明叶树鹏何力军李峰北方民族大学材料科学与工程学院粉体材料与特种陶瓷省部共建重点实验室工业废弃物循环利用及先进材料国际科技合作基地宁夏银川750021 西北稀有金属材料研究院宁夏有限公司稀有金属特种材料国家重点实验室宁夏石嘴山753000 宁夏大学宁夏光伏材料重点实验室宁夏银川750021

通过热压缩和真空退火实验研究了金属铍低温形变(应变温度350℃,应变速率10^(-3)s^(-1),应变量30%)后在680~880℃温度区间退火组织演变规律。结果表明:金属铍具有独特的静态再结晶行为,再结晶晶粒首先在{10_12}拉伸孪晶界处形核,机理为... 详细信息

通过热压缩和真空退火实验研究了金属铍低温形变(应变温度350℃,应变速率10^(-3)s^(-1),应变量30%)后在680~880℃温度区间退火组织演变规律。结果表明:金属铍具有独特的静态再结晶行为,再结晶晶粒首先在{10_12}拉伸孪晶界处形核,机理为应变诱导的孪晶界弓出形核。晶界“弓出”形核落后于孪晶界“弓出”形核的原因是BeO杂质对原始晶粒晶界钉扎,阻碍了其界面的迁移。孪晶界和原始晶粒晶界“弓出”形核是金属铍主要的形核方式,晶内直接形核和杂质处形核是其次要的形核方式。低温形变铍在680~880℃内退火均能够获得晶粒细化的完全再结晶组织,且没有再结晶织构形成。金属铍的再结晶晶粒不易长大,原因也是由于BeO杂质对晶界迁移的钉扎作用。在680,730,780,830和880℃退火,完成再结晶时间分别大约为2160,180,20,5和4 min。金属铍350℃下压缩发生{0001}基面滑移和{10_12}类孪晶变形,形变机理与室温相同,没有随温度升高而发生改变,仍保持金属铍特有的反常变形行为。

关键词：金属铍静态再结晶孪晶界弓出形核 BeO杂质

EBSD分析粉冶铍材标定率的影响因素和解决办法

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粉末冶金工业 2022年第1期32卷 106-110页

作者：黄旭刚张健康李美岁西北稀有金属材料研究院宁夏有限公司稀有金属特种材料国家重点实验室宁夏石嘴山753000

铍材具有特殊的物理性能,主要应用在核、航空航天领域。EBSD(电子背散射衍射)作为新型的分析技术,在铍材的生产过程中,应用越来越广泛。稀有金属材料国家重点实验室在EBSD分析铍材的实际应用中,发现对铍的标定率低成为限制铍材EBSD分析... 详细信息

铍材具有特殊的物理性能,主要应用在核、航空航天领域。EBSD(电子背散射衍射)作为新型的分析技术,在铍材的生产过程中,应用越来越广泛。稀有金属材料国家重点实验室在EBSD分析铍材的实际应用中,发现对铍的标定率低成为限制铍材EBSD分析的一个难点。本文通过优化制样参数,有效降低铍样表面的残余应力;通过调整EBSD增益参数,减少背底和噪声信号的影响;通过调整解析器设置参数,提高对被干扰的信息的识别,将铍材EBSD标定率平均提高了27%。

关键词：材料检测与分析技术铍材电子背散射衍射衍射花样识别率

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粉末冶金铍铝合金原位拉伸断裂行为研究

热加工工艺 2023年

作者：张健康魏玉鹏代彦明王东新李军义李美岁兰州理工大学材料科学与工程学院西北稀有金属材料研究院宁夏有限公司稀有金属特种材料国家重点实验室

为了深入研究铍铝合金的动态断裂过程，通过扫描电镜观察粉末冶金铍铝合金的拉伸过程，分析其断裂机理。结果表明，铍铝合金原始组织主要是呈现网状结构的A1相，Be相则离散地分布在A1相中间。当拉伸应力达到170 MPa时，铍铝合金的组织... 详细信息

为了深入研究铍铝合金的动态断裂过程，通过扫描电镜观察粉末冶金铍铝合金的拉伸过程，分析其断裂机理。结果表明，铍铝合金原始组织主要是呈现网状结构的A1相，Be相则离散地分布在A1相中间。当拉伸应力达到170 MPa时，铍铝合金的组织没有明显变化；当拉伸应力达到190 MPa时铍铝合金的组织中Be相开始出现了微裂纹；随着应力增加，裂纹沿着Be和Al相的界面发生扩展；当应力达到215 MPa时，试样发生失稳断裂。通过分析得出，铍铝合金在拉伸过程中裂纹起源于Be相，但主要断裂于Be和Al相界面或Al相。

关键词：铍铝合金原位拉伸断裂力学性能

固溶温度对铍青铜QBe2带材组织与性能的影响

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特种铸造及有色合金 2023年第12期43卷 1669-1673页

作者：黄旭刚李海龙张健康李春生李美岁黑冬梅西北稀有金属材料研究院宁夏有限公司稀有金属特种材料国家重点实验室宁夏中色新材料有限公司

对铍青铜QBe2带材进行了600~830℃的固溶处理和320℃的时效处理,研究固溶温度对合金显微组织和力学性能的影响。结果发现,固溶时合金显微组织同时发生α相再结晶和Be元素迁移两种不同步的演变,并导致时效析出相的不同。分析了固溶温度对... 详细信息

对铍青铜QBe2带材进行了600~830℃的固溶处理和320℃的时效处理,研究固溶温度对合金显微组织和力学性能的影响。结果发现,固溶时合金显微组织同时发生α相再结晶和Be元素迁移两种不同步的演变,并导致时效析出相的不同。分析了固溶温度对QBe2带材固溶和时效显微组织与力学性能的影响,在连续热处理70~90 s和320℃×2 h时效下,厚0.3 mm的QBe2带材固溶温度为800℃时塑性达到67%,820℃时抗拉强度超1 100 MPa, 830℃时硬度(HV_(1.0))达400。

关键词： QBe2铍青铜固溶时效显微组织力学性能

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热等静压时BeO杂质形态和分布的演化过程

稀有金属 2021年第11期45卷 1317-1324页

作者：许德美李峰李美岁李志年乔鹏代彦明北方民族大学材料科学与工程学院粉体材料与特种陶瓷省部共建重点实验室工业废弃物循环利用及先进材料国际科技合作基地宁夏银川750021 西北稀有金属材料研究院宁夏有限公司稀有金属特种材料国家重点实验室宁夏石嘴山753000

利用透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)系统分析热等静压金属铍中BeO杂质形态和分布,研究热等静压时BeO杂质的演化过程。并通过研究BeO杂质在真空退火过程中的运动行为,确定致密化后的铍粉末烧结体热等静压时的BeO杂质迁移和长... 详细信息

利用透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)系统分析热等静压金属铍中BeO杂质形态和分布,研究热等静压时BeO杂质的演化过程。并通过研究BeO杂质在真空退火过程中的运动行为,确定致密化后的铍粉末烧结体热等静压时的BeO杂质迁移和长大过程。结果表明:热等静压时,铍粉末烧结体中BeO杂质最初保持铍粉表面BeO薄膜形态,随后BeO薄膜破碎,团聚成粒子,粒子尺寸在50~100 nm。由于冲击铍粉为单晶结构,破碎团聚后的BeO粒子主要弥散分布于晶界,但铍粉末烧结体致密化前铍的蒸发凝聚过程和扩散过程导致一些BeO粒子位于晶内。致密化后,继续热等静压,铍粉末烧结体晶内的BeO杂质将向晶界迁移,晶界的BeO杂质将向三晶界迁移,形成三晶界大的BeO杂质颗粒并伴有孔洞。伴随着迁移过程,BeO粒子逐渐聚集长大,三晶界处的BeO粒子尺寸通常>300 nm。因此,热等静压金属铍中BeO杂质沿晶界呈薄膜状分布是热等静压不足的表现,三晶界处出现大的BeO杂质颗粒并伴有孔洞是过热等静压的反应,晶内BeO杂质减少则标志着铍粉末烧结体进入过等静压阶段。热等静压时,当铍粉末烧结体发生晶粒长大,晶界将拖曳着BeO杂质一起运动。

关键词：铍粉末烧结体 BeO杂质演化热等静压

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室温多晶铍加卸载过程的能量耗散

稀有金属 2020年第5期44卷 523-529页

作者：陈磊何力军李美岁马宏昌张健康李志年宁夏大学宁夏光伏材料重点实验室宁夏银川750021 西北稀有金属材料研究院稀有金属特种材料国家重点实验室宁夏石嘴山753000

采用循环加卸载的单轴拉伸试验,在应力应变全历程上对多晶铍室温滞回耗散能的特征和演化进行了研究。就特征而言,研究表明:耗散能与滞回环的应力幅和滞回环宽之积间存在具有普适性的正比关系(比例系数约为0.72),此关系在微屈服范围仍成... 详细信息

采用循环加卸载的单轴拉伸试验,在应力应变全历程上对多晶铍室温滞回耗散能的特征和演化进行了研究。就特征而言,研究表明:耗散能与滞回环的应力幅和滞回环宽之积间存在具有普适性的正比关系(比例系数约为0.72),此关系在微屈服范围仍成立;耗散能与环宽之间存在二次函数关联,在微应变范围退化为线性关系,与文献关于微屈服域行为的结论相合;耗散能与应力幅的依赖性难以用一个适用所有试样的通用形式表达,定性地讲,耗散能随应力幅的增长趋势是前缓后扬;内摩擦应力与应力幅之间也存在确定的比例关系(比例系数约为0.36),因此内摩擦应力可通过常规拉伸而非循环加载试验确定。就演化行为而言,研究表明:耗散能、内摩擦应力、内耗随变形的演化分为两个阶段,分别对应试样拉伸过程的屈服阶段和强化阶段;耗散能在全过程中均呈现增长趋势,内摩擦应力亦如此,而且内摩擦应力演化曲线与拉伸曲线具有几何相似性;但内耗情况有些不同,其在强化阶段呈现出下降趋势,这表明铍对输入能量耗散的效率在降低,内部回复能因此持续累积,这应该是导致其破坏的主要因素。

关键词：多晶铍滞回环耗散能内摩擦应力内耗

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室温下多晶铍宏观非弹性回复的数学特征

稀有金属材料与工程 2019年第12期48卷 3954-3960页

作者：何力军房辉李美岁马宏昌陈磊张健康许德美钟景明宁夏大学宁夏光伏材料重点实验室宁夏银川750021 西北稀有金属材料研究院稀有金属特种材料国家重点实验室宁夏石嘴山753000

采用循环加卸载的单轴拉伸试验,得到室温下不同延伸率的多晶铍试样的塑性变形、弹性回复变形、非弹性回复变形数据。对非弹性回复变形的数学特征进行了分析,建立相应的表达函数。结果表明:完全卸载条件下,铍非弹性回复变形与塑性变形间... 详细信息

采用循环加卸载的单轴拉伸试验,得到室温下不同延伸率的多晶铍试样的塑性变形、弹性回复变形、非弹性回复变形数据。对非弹性回复变形的数学特征进行了分析,建立相应的表达函数。结果表明:完全卸载条件下,铍非弹性回复变形与塑性变形间呈幂函数关联;非完全卸载条件下,二者关系也可用幂函数描述;幂函数所有2个参数与卸载应力水平呈二次函数关系,2个参数间也线性相关;在同一卸载周期内,非弹性回复变形与塑性变形间呈二次函数关系,其中至少2个函数参数表现出超越具体试样的普适性数学特征;弹性模量(或可能延伸率)与各数学模型参数变化趋势的关联明显。

关键词：多晶铍循环卸加载非弹性回复幂函数

室温金属铍拉伸形变的构成及其对本构行为的决定

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宁夏大学学报（自然科学版） 2022年第2期43卷 152-156页

作者：赵世丰何力军李美岁宋明泽张健康李志年宁夏大学宁夏光伏材料重点实验室宁夏银川750021 西北稀有金属材料研究院有限公司稀有金属特种材料国家重点实验室宁夏石嘴山753000

室温下采用单轴循环加载/卸载拉伸实验,将金属铍拉伸变形分解为塑性变形和弹性变形两部分,由此获得塑性变形及弹性模量随总变形的演化规律.研究表明:塑性变形分量与总变形呈含有普适参数的线性关系(斜率和截距分别为0.9698和0.1652);弹... 详细信息

室温下采用单轴循环加载/卸载拉伸实验,将金属铍拉伸变形分解为塑性变形和弹性变形两部分,由此获得塑性变形及弹性模量随总变形的演化规律.研究表明:塑性变形分量与总变形呈含有普适参数的线性关系(斜率和截距分别为0.9698和0.1652);弹性模量(卸载)在强化阶段与总变形也呈线性关系.基于此,建立了强化阶段的应力应变方程(弹性阶段和屈服阶段所占比例小,曲线特征简单,强化阶段是主要部分)和能量演化方程.研究还发现屈服平台长度与屈服应力大小呈正相关,由此给出一个对屈服平台长度较粗糙的估计,进而完成对包括弹性、屈服、强化3个阶段的全历程应力应变本构行为的描述.

关键词：金属铍塑性变形弹性模量应力应变关系

闪光法测量粉末冶金铍材热物理参数的结果不确定度评定

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理化检验(物理分册) 2023年第9期59卷 13-15页

作者：张子富李美岁张健康黄旭刚李志年李树荣西北稀有金属材料研究院宁夏有限公司稀有金属特种材料国家重点实验室石嘴山753000

利用闪光法测量粉末冶金铍材的热扩散系数、比热容、导热系数等热物理参数,分析了影响热物理参数测量不确定度的来源,并对粉末冶金铍材热物理参数测量不确定度进行评定。结果表明:在置信度95%的条件下,粉末冶金铍材热扩散系数的扩展不... 详细信息

利用闪光法测量粉末冶金铍材的热扩散系数、比热容、导热系数等热物理参数,分析了影响热物理参数测量不确定度的来源,并对粉末冶金铍材热物理参数测量不确定度进行评定。结果表明:在置信度95%的条件下,粉末冶金铍材热扩散系数的扩展不确定度为1.48 mm^(2)/s,比热容的扩展不确定度为0.07 J/(kg·K),导热系数的扩展不确定度为5.80 W/(m·K)。

关键词：闪光法粉末冶金铍材热扩散系数比热容导热系数不确定度