国家自然科学基金(50871086)
- 作品数：24 被引量：71H指数：5
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- 相关机构：西北工业大学中北大学西安工业大学更多>>
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- 相关领域：一般工业技术金属学及工艺化学工程理学更多>>
- 金属基复合材料界面性能对残余应力的影响被引量：4
- 2012年
- 采用ANSYS有限元软件计算涂层法制备的SCS-6 SiC/Ti-6Al-4V复合材料内热残余应力,分析了界面性能对热残余应力的影响。结果表明:较高的热膨胀系数(CTE)导致界面层产生高的应力梯度,使环向残余应力由低热膨胀系数时的压应力转变为较高的热膨胀系数时的拉应力;界面层弹性模量的增加,使得纤维和界面层内径向残余压应力明显增加,但对基体中的残余应力影响并不大;界面层厚度的变化对基体中径向残余应力影响不大,但随着界面层厚度增加,基体中残余应力有所减小。
- 原梅妮杨延清黄斌娄菊红
- 关键词：复合材料热残余应力有限元模拟
- 三级化学气相沉积法制备SiC纤维及拉伸性能测试被引量：7
- 2010年
- 以甲基三氯硅烷为先驱体,用直流电热三级化学气相沉积法制备了带有碳涂层的钨芯SiC纤维,测定了纤维的室温拉伸强度,并用Weibull分布对纤维的拉伸强度进行了评价.利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)分析了纤维的断口形貌、相结构组成和W/SiC界面反应层的微观结构.结果显示,三级化学气相沉积法制备SiC纤维拥有两层β-SiC和均匀的表面碳涂层,钨芯和SiC之间存在厚度约为0.35μm的界面反应层,纤维的平均拉伸强度和Weibull模数分别达到3266MPa和16.3,并对纤维的断裂机理进行了分析和讨论.
- 张荣军杨延清沈文涛
- 关键词：SIC纤维化学气相沉积断口形貌
- 界面反应对SiC纤维增强钛基复合材料界面剪切强度的影响(英文)被引量：5
- 2009年
- 利用考虑界面反应层的有限元模型,分析了界面反应对复合材料界面剪切强度的影响。有限元预测得出,界面剪切强度随着界面反应增强而增大。并且,建立了界面反应层厚度和界面剪切强度的关系式。
- 原梅妮杨延清黄斌吴耀金
- 关键词：金属基复合材料有限元分析界面剪切强度
- SiCf／Ti-6Al-4V复合材料的界面反应及其影响被引量：2
- 2009年
- 采用扫描电镜和透射电镜研究了SiC_f/Ti-6Al-4V复合材料的界面反应,并借助纤维顶出试验和有限元方法,分析了界面反应层厚度对界面剪切强度和残余热应力的影响。结果表明: SiC_f/Ti-6Al-4V复合材料界面反应产物主要为TiC,其又分为二层,晶粒较粗大的TiC层靠近基体钛合金,晶粒细小的TiC层靠近SiC表面的碳涂层;随着反应层厚度的增加,界面抗剪强度提高,纤维和反应层内的径向残余热应力有所增大,反应层内的环向残余热应力分布有所改变。
- 罗恒军杨延清黄斌罗贤原梅妮
- 关键词：复合材料SIC纤维钛合金
- SiC_f/Ti-6Al-4V复合材料微观组织的形成被引量：2
- 2010年
- 本文采用X射线衍射、金相显微镜、扫描电镜、能谱仪和EBSD等技术对纤维涂层法制备的SiCf/Ti-6Al-4V复合材料的微观组织的形成进行了研究,发现纤维涂层法制备的SiCf/Ti-6Al-4V复合材料存在一定的界面反应,其基体钛合金的组织非常细小,在靠近SiC纤维处,基体钛合金基本上由等轴α组成,离纤维较远处的钛合金的组织为等轴α、条状的β转变组织和一些未转变的β相小颗粒。SiCf/Ti-6Al-4V复合材料的微观组织的形成与高温热压成形过程中的元素扩散和应力分布有关。
- 王寒杨延清赵光明黄斌罗贤陈彦
- 关键词：复合材料TI-6AL-4VSIC纤维热压
- 热暴露对SiC纤维增强Ti基复合材料基体织构的影响
- 2008年
- 本文利用电子背散射衍射(EBSD)技术,研究了高温热暴露对SiC纤维增强Ti-6Al-4V复合材料基体织构的影响。结果表明,相对于制备态复合材料较为集中的晶粒取向,900℃10 h热暴露后的复合材料其晶粒生长的方向既有基面方向,又有棱面方向,同时还存在锥面方向。随着热暴露时间的延长,900℃75 h热暴露的复合材料基面方向的生长方式与900℃10 h热暴露的复合材料情况恰好相反。另外,无论是基面方向还是棱面方向,随着热暴露时间的延长,晶粒生长的取向均有向单一取向演化的趋势,且锥面方向上的生长会逐渐消失。
- 黄斌杨延清陈艳霞陈忠伟
- 关键词：织构钛基复合材料热暴露
- SiC/Ti-6Al-4V复合材料在横向拉伸载荷下界面失效行为的数值模拟被引量：5
- 2012年
- 采用有限元模拟了SiC/Ti-6Al-4V复合材料冷却过程和横向拉伸试验过程,横向拉伸试样采用十字形试样。分别建立了平面应力和轴对称有限元模型,采用平面应力有限元模型计算环绕纤维圆周的界面微区应力分布,预测界面失效机制。采用轴对称有限元模型分析复合材料界面脱粘过程以及残余应力对界面径向应力分布的影响。结果表明:对于SiC/Ti-6Al-4V复合材料十字形试样,在横向拉伸载荷下的界面失效由径向应力导致,界面失效模式为法向失效,剪切失效模式未发生;十字形试样在横向拉伸载荷下界面初始脱粘位置处于界面中间;随横向拉伸应力增加,十字形试样的界面脱粘对称向两边扩展;界面径向应力随残余应力降低而升高。
- 原梅妮杨延清李茂华
- 关键词：SIC残余应力
- 钛及钛合金线材轧制工艺研究被引量：10
- 2011年
- 针对旋转锻造、二辊轧机和老式三辊轧机生产钛及钛合金线材成本高、精度低、组织性能差的现状。分析了Y型轧机的结构,Y型轧机在轧件的受力状态、孔型系统和轧机刚度等方面具有良好的特性,既能提高轧制精度,保证组织性能,又能实现高速轧制。采用15架Y形连轧机轧制钛及钛合金线材。论述了加热温度、轧制速度、热轧加工率、连轧张力对钛及钛合金线材组织性能的影响,对于钛及钛合金,当轧制温度低于相变温度时,得到等轴组织,性能较好;轧制速度、热轧加工率、连轧张力的确定既要考虑连轧要求,又要确保产品的组织性能和尺寸精度。通过试验研究,优选得出钛及钛合金线材的最佳工艺参数分别为:纯钛加热温度880℃,轧制速度500 r.min-1;TC4合金加热温度950℃,轧制速度600 r.min-1;TC16合金加热温度800℃,轧制速度600 r.min-1;保温时间均为5 min;道次加工率70%左右;各道次间连轧张力<1.0%;采用空冷的轧后处理。结果表明:采用该工艺轧制的钛及钛合金线材试件在尺寸精度、表面质量和组织性能方面均达到国家标准。
- 郭拉凤原梅妮梁敏洁
- 三级化学气相沉积法制备SiC纤维的微观组织结构被引量：2
- 2010年
- 以甲基三氯硅烷和乙炔为源气体,用直流电热三级化学气相沉积法制备了带有碳涂层的钨芯SiC纤维,利用扫描电子显微镜、激光拉曼光谱仪和透射电子显微镜等方法观察了纤维的微观组织结构.结果表明,所制备的SiC纤维由钨芯、W/SiC界面反应层、两层SiC和表面碳涂层组成.纤维中的SiC主要为β-SiC,而且有明显的<111>择优取向,沉积过程中出现的Si共沉积等缺陷,导致其晶格紊乱.拉曼光谱分析表明,乙炔裂解得到的表面碳涂层由无定型碳和石墨组成.
- 张荣军杨延清王晨沈文涛罗贤
- 关键词：SIC纤维化学气相沉积拉曼光谱
- 用十字形试样评定钛基复合材料界面法向结合强度(英文)被引量：4
- 2008年
- 采用单向耦合的有限元方法预测钛基复合材料界面法向结合强度以及十字形试样内的应力分布。有限元模拟共包括两步:复合材料冷却过程和横向拉伸过程。详细分析了界面杨氏模量和残余热应力对界面径向应力分布的影响,并评定得出SiC/Ti-6Al-4V界面法向结合强度为300 MPa。
- 原梅妮杨延清
- 关键词：有限元分析
