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HA/HDPE多尺度生物复合材料微观强韧化机制

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复合材料学报 2010年第3期27卷 67-72页

作者：黄苏萍周科朝中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083 中南大学湘雅三医院长沙410013

通过电镜分析及理论推导对羟基磷灰石(Hydroxyapatite,HA)/高密度聚乙烯(High density polyethylene,HDPE)复合材料界面粘结状态、HA颗粒对裂纹扩展的钝化、钉扎作用、复合纤维对体系分子热激活能的影响及复合纤维的能量吸收机制与增强... 详细信息

通过电镜分析及理论推导对羟基磷灰石(Hydroxyapatite,HA)/高密度聚乙烯(High density polyethylene,HDPE)复合材料界面粘结状态、HA颗粒对裂纹扩展的钝化、钉扎作用、复合纤维对体系分子热激活能的影响及复合纤维的能量吸收机制与增强增韧等进行了深入研究。结果表明:HA/HDPE复合材料通过纳米HA颗粒与HA/HDPE复合纤维在不同尺度上协同作用达到增强增韧的效果。即在纳米尺度,纳米HA颗粒的均匀分散和高的HA/HDPE界面结合强度显著提高了HDPE的结晶度,细化了HDPE晶粒尺寸,并在HA颗粒表面形成取向结晶层,从而使材料在断裂过程中通过HDPE取向结晶层的基体形变和HA脱粘过程对微裂纹起钝化和钉扎作用,并扩大能量耗散的区域,以阻滞微孔隙和银纹的长大和破断,抑制大裂纹的早期形成。在微米尺度,由于HA/HDPE复合纤维的定向排列,使体系的活化体积显著降低,大大增加了材料的断裂热激活能,从而显著提高材料的强度。另一方面,复合纤维在应力作用过程中通过纤维断裂、纤维拔出、裂纹偏转机制使材料在形变与破坏过程中耗散更多的能量,从而显著提高材料的强度和韧性。

关键词： HA/HDPE复合材料多尺度结构强韧化机制

喷射沉积铝基复合材料再结晶控制与强韧化机制的研究现状

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材料导报 2017年第17期31卷 90-97页

作者：贺毅强钱晨晨李俊杰周海生江苏省海洋资源开发研究院连云港222005 淮海工学院机械工程学院连云港222005

喷射沉积颗粒增强铝基复合材料应用前景广阔,但因成形困难、强韧性低而受限,控制热变形过程中的动态再结晶行为和揭示强韧化机制是关键。综述了喷射沉积铝基复合材料致密化技术的分类与发展;概述了铝基复合材料在变形过程中的回复与再结... 详细信息

喷射沉积颗粒增强铝基复合材料应用前景广阔,但因成形困难、强韧性低而受限,控制热变形过程中的动态再结晶行为和揭示强韧化机制是关键。综述了喷射沉积铝基复合材料致密化技术的分类与发展;概述了铝基复合材料在变形过程中的回复与再结晶;论述了喷射沉积铝基复合材料力学性能的影响因素,分析了导致强韧性降低的因素。展望了喷射沉积铝基复合材料的发展趋势,对铝基体动态再结晶行为的影响因素、颗粒增强铝基复合材料强韧性的影响机制及复杂微观组织下材料的强韧化机制、完善与发展喷射沉积材料的致密工艺和机理进行了探讨,并提出了提高材料力学性能和强韧性的措施。

关键词：铝基复合材料喷射沉积颗粒增强动态再结晶强韧化机制

1470MPa级双相钢的性能特征与强韧化机制

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材料研究学报 2014年第11期28卷 828-834页

作者：赵征志佟婷婷赵爱民苏岚张岩北京科技大学冶金工程研究院北京100083 现代交通先进金属材料与加工技术北京实验室北京100083

对0.16C-1.38Si-3.2Mn双相钢进行轧制和退火处理,用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、电子背散射衍射(EBSD)等手段表征试验钢的微观组织和断口形貌,分析试验钢经退火后钢板的力学性能和加工硬化行为,重点研究了试验钢晶粒细... 详细信息

对0.16C-1.38Si-3.2Mn双相钢进行轧制和退火处理,用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、电子背散射衍射(EBSD)等手段表征试验钢的微观组织和断口形貌,分析试验钢经退火后钢板的力学性能和加工硬化行为,重点研究了试验钢晶粒细化的强韧化机制。结果表明:试验钢在800℃退火后的显微组织主要由8.8%铁素体和91.2%回火马氏体构成。退火后的钢板具有良好的综合力学性能,屈服强度为873 MPa,表现为连续屈服特征,抗拉强度为1483 MPa,总伸长率为11%,屈强比为0.58;试验钢的Mn含量、退火前的初始组织、冷轧大变形以及退火过程中关键工艺参数等都有利于试验钢退火板的晶粒细化,铁素体尺寸为1-2μm,马氏体板条束的有效晶粒尺寸为0.2-1.5μm。细小的晶粒有利于阻碍位错的运动和增加裂纹扩展的阻力,从而提高了钢板的强度和塑韧性。

关键词：金属材料超高强双相钢细晶强韧化机制加工硬化行为

送粉等离子束表面冶金工艺及涂层强韧化机制研究

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金属热处理 2007年第10期32卷 34-37页

作者：李敏李惠东李惠琪裴中爱孙玉宗北京科技大学材料学院北京100083 山东科技大学材料学院山东青岛266510

利用自行研发的送粉等离子束表面冶金涂层设备及Fe-Cr-N i-B-Si-C系混合合金粉末在普通低碳钢表面制备了铁基复合材料涂层。采用OM、SEM、EDS、XRD等手段,研究了同步送粉等离子束表面冶金工艺参数对涂层显微组织的影响及涂层的强韧化机... 详细信息

利用自行研发的送粉等离子束表面冶金涂层设备及Fe-Cr-N i-B-Si-C系混合合金粉末在普通低碳钢表面制备了铁基复合材料涂层。采用OM、SEM、EDS、XRD等手段,研究了同步送粉等离子束表面冶金工艺参数对涂层显微组织的影响及涂层的强韧化机制。结果表明,工作电流、扫描速度以及搭接工艺是影响涂层微观组织特征的重要因素。经工艺优化后的复合材料涂层的典型微观组织由固溶了大量Cr、少量N i、Si的极度过饱和的γ相枝晶及枝晶间复杂合金碳硼化物+γ相共晶组织构成。细晶强化、固溶强化和高硬度相的沉淀析出及其弥散强化是等离子束表面冶金复合材料涂层强韧化的3种主要机制。

关键词：等离子束表面冶金复合材料涂层强韧化机制

富Cu析出强化贝氏体超高强钢的组织特征及强韧化机制

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材料热处理学报 2021年第12期42卷 76-83页

作者：利成宁段然邸新杰王东坡天津大学材料科学与工程学院天津300350 天津市现代连接技术重点实验室天津300350 海洋装备用金属材料及其应用国家重点实验室辽宁鞍山114009

由于传统超高强钢高的碳含量导致其焊接性严重恶化,低碳含量的含Cu超高强钢因具有优异的焊接性而受到广泛关注,在高载荷焊接结构中具有较好的应用前景。为了获得更为优异的强韧性,将铁素体低碳纳米富Cu超高强钢的基体组织优化为板条贝氏... 详细信息

由于传统超高强钢高的碳含量导致其焊接性严重恶化,低碳含量的含Cu超高强钢因具有优异的焊接性而受到广泛关注,在高载荷焊接结构中具有较好的应用前景。为了获得更为优异的强韧性,将铁素体低碳纳米富Cu超高强钢的基体组织优化为板条贝氏体,分析了优化后试验钢的微观组织及纳米富Cu析出相晶体结构的特征,并基于常温拉伸试验及示波冲击试验探究了试验钢的强韧化机制。结果表明:该板条贝氏体低碳纳米富Cu析出强化超高强钢的强韧性能匹配优异,其屈服强度为1334 MPa,-40℃冲击吸收能量为63.5 J。该试验钢贝氏体基体中含有大量1~5 nm尺寸的B_(2)型富Cu析出相。纳米富Cu相的析出强化是主要强化的机制,对屈服强度的贡献约700 MPa;而且细小的晶粒尺寸(3.11μm)、较高的位错密度(8.2×10^(13)m^(-2))也有效地提高了试验钢的屈服强度,细晶强化和位错强化增量分别约305和215 MPa。试验钢中的贝氏体板条束亚结构对裂纹扩展起到阻碍作用,使其在提高强度的同时仍具有良好的冲击韧性。

关键词： B 型纳米富Cu析出相板条贝氏体强韧化机制低碳超高强钢

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高温形变淬火强韧化机制的探讨

金属热处理 1986年第1期 3-7页

作者：卢文增马鞍山钢铁学院

本文论述了高温形变淬火强韧化机制、达到强韧化所必需的奥氏体状态以及获得这种状态的方法。本文还讨论了高温形变淬火工艺的实际应用。

关键词：强韧化机制奥氏体化形变淬火马氏体片淬火马氏体亚晶界面缺陷高温形变位错结构碳化物碳化合物

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含板状WC晶粒硬质合金的强韧化机制研究

稀有金属材料与工程 2011年第S2期40卷 443-446页

作者：朱丽慧刘坤李志林上海大学上海市现代冶金及材料制备重点实验室上海200072

通过加入2.5%板状WC晶种,制备含板状WC晶粒硬质合金,研究其强韧化机制。结果表明:WC晶粒的各向异性和形状改变诱导的Hall-Petch硬化是硬质合金硬度增加的主要原因。加入板状晶种后,裂纹在扩展过程中出现了明显的穿晶断裂和Co相桥接,增... 详细信息

通过加入2.5%板状WC晶种,制备含板状WC晶粒硬质合金,研究其强韧化机制。结果表明:WC晶粒的各向异性和形状改变诱导的Hall-Petch硬化是硬质合金硬度增加的主要原因。加入板状晶种后,裂纹在扩展过程中出现了明显的穿晶断裂和Co相桥接,增加了裂纹偏转,硬质合金的抗弯强度大大提高。不同Co含量和初始WC粉体粒度制备的含板状WC晶粒硬质合金,穿晶断裂、Co相桥接和裂纹偏转对抗弯强度增加的贡献不同。

关键词：硬质合金板状WC晶粒强韧化机制

喷射沉积颗粒增强铝基复合材料显微组织调控与强韧化机制的研究现状

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材料导报 2022年第S2期36卷 294-299页

作者：郇昌宝贺毅强苏前航任昌旭丁云飞冯文穆昱学刘勇左立杰尚峰冯立超江苏海洋大学机械工程学院江苏连云港222005 江苏省海洋资源开发研究院江苏连云港222005

喷射沉积颗粒增强铝基复合材料有着广阔的应用前景,但是因成形困难、强韧性低而使得应用受到限制,制备时控制热变形过程中的动态再结晶行为和揭示强韧化机制是关键。本文综述了喷射沉积铝基复合材料的冶金结合情况,分析了导致强韧性降... 详细信息

喷射沉积颗粒增强铝基复合材料有着广阔的应用前景,但是因成形困难、强韧性低而使得应用受到限制,制备时控制热变形过程中的动态再结晶行为和揭示强韧化机制是关键。本文综述了喷射沉积铝基复合材料的冶金结合情况,分析了导致强韧性降低的因素,认为通过旋球同步微变形能抑制沉积颗粒表面的氧化,使增强颗粒与基体结合紧密,并通过冶金结合调控增强颗粒的分布,优化材料的组织,实现梯度材料的制备;同时通过选择不同的增强颗粒得到不同的增强效果,针对性地提高强度、耐磨性等性能;通过显微组织调控(如层状结构、网状结构等)实现构型强韧化。本文还展望了喷射沉积铝基复合材料的发展趋势,认为系统研究增强颗粒、组织构型和颗粒增强复合材料强韧性机制是进一步提升颗粒增强铝基复合材料综合性能的关键问题。

关键词：铝基复合材料喷射沉积颗粒增强组织构型强韧化机制

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晶须增韧陶瓷基复合材料强韧化机制的评述

华南理工大学学报（自然科学版） 1996年第7期24卷 -页

作者：吴柏源雷廷权周玉华南理工大学材料科学研究所

综述了晶须增韧陶瓷基复合材料的强韧化机制。近年来报道中常见的晶须的强化机制是载荷转移和基体预应力，韧化机制有裂纹偏转，晶须桥接和拔出，这些机制均决定于晶须／基体界面的性质。

关键词：晶须陶瓷基复合材料强韧化机制