新概念高密度合金强韧化机理及动态性能研究
发布时间：2020-12-23 14:52
长期以来,战斗部材料一直寻找高密度合金以提高打击能量,传统钨合金密度很高,其强度与韧性却比超高强度钢低,这是由于钨合金粉末冶金方法的局限性。因此如何提高高密度合金的强韧性成为目前需要攻克的主要问题。本文创新性地提出固溶体钨合金概念,以全固溶态代替烧结态,从而获得较高的强韧性。基于面心立方结构（FCC）+时效强化的全新理念,设计出一种新概念高密度合金NiW750,其密度达到11.4 g/cm3,通过时效处理其强度与超高强度钢G50相当,韧性比G50高65%以上。本文系统研究热处理制度对该合金静动态力学性能与微观组织的影响,探讨其微观机理,总结了动态条件下绝热剪切带变化规律,并将NiW750合金与钨合金93WNiFe、超高强度钢G50进行对比,验证了新合金体系静动态性能的综合优势。论文研究主要成果如下:固溶温度对NiW750合金的微观组织及力学性能影响不大。时效温度对NiW750合金析出相及力学性能具有显著影响。通过时效处理,基体中析出细小弥散分布的第二相Ni4W。本文研究了时效温度650℃-900℃,时效时间为5h条件下析出相的变化情况:在65...
【文章来源】：钢铁研究总院北京市
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图1.2分离式Hopkinson压杆装置实物图
图 1.2 分离式 Hopkinson 压杆装置实物图Fig. 1.2 Split Hopkinson pressure bar device physical map图1.3 分离式Hopkinson压杆装置示意图Fig. 1.3 Schematic split Hopkinson’s pressure bar set-up霍普金森压杆实验是近 70 年来新兴的一种测试材料（尤其是金属材料）在动态压缩载荷下力学响应特点的技术。目前分离式霍普金森压杆实验被认为是测量材料在应变率为 10-1-103s-1范围内最有效的方法之一，也是研究材料动态力学性能最重要的手段之一，由于其突出的优点，已广泛应用于各大高校与测试、研究机构。利用该测试装置还可以显示应变率敏感材料的动态特性、应变率及应变历史等细节信息，因此可以将 SHPB 实验技术应用于其它相关工程领域，如火工产品安全性能评测，高 G 值加速度传感器标定，以及炸药材料压剪起爆临界点的测定等[37]。1.3.3 材料动态力学性能研究现状材料的动态力学行为属于很多学科研究的交叉领域。随着现代工业科技的发展，在各类工程、军事与科研等相关领域，都会遇到撞击、爆炸等动态载荷的问题
第二章 实验材料及方法直接进行时效处理，保温时间分别为 0.25h、1h、5h、20h、空冷。研究锻态试样时效时间对合金组织和性能的影响。不同时间时效处理（进行固溶处理）：合金在 1005℃下进行上，研究固溶处理后试样时效时间对合金组织和性能的影实验室温拉伸实验：拉伸力学实验在 MTS-880 型力学试验机上 GB/T228.1-2010《金属材料室温拉伸试验方法》进行。数有：屈服强度（Rp0.2）、抗拉强度（Rm）、断后伸长率（）。拉伸试样的尺寸 d=5mm，l=5d。试样加工图如图 2.1 所
【参考文献】：
期刊论文
[1]AerMet100超高强度钢的动态力学性能研究[J]. 张胜男,程兴旺. 材料工程. 2015(12)
[2]战斗部用钨合金材料现状及发展状况[J]. 袁书强,张保玉,陈子明,尚福军. 中国钨业. 2015(02)
[3]高密度钨合金的研究现状[J]. 吴泽卫,徐英鸽,李明. 热加工工艺. 2014(12)
[4]微波烧结钨合金挤压棒材的微观结构及动态力学性能研究[J]. 马运柱,岳鹏,刘文胜,张佳佳. 稀有金属材料与工程. 2013(07)
[5]SPS烧结温度对93W-4.9Ni-2.1Fe合金微观结构及性能的影响[J]. 刘文胜,徐志刚,马运柱. 北京科技大学学报. 2011(04)
[6]W-Re高比重合金的SPS烧结[J]. 王松,谢明,张吉明,陈宏燕,胡洁琼,杨有才,陈永泰,刘满门,崔浩. 中国钨业. 2010(06)
[7]93钨合金的稀土改性机理[J]. 张朝晖,陈焕德,王富耻,李树奎. 北京理工大学学报. 2010(12)
[8]大变形锻造钨合金冲击韧性和断口组织特征研究[J]. 齐志望,贾洪生,田开文,黄伟,尚福军,史洪刚,史文璐. 兵器材料科学与工程. 2010(06)
[9]钨合金轧制变形强化的组织与性能研究[J]. 刘桂荣,王玲,王广达,杨海兵. 兵器材料科学与工程. 2010(05)
[10]G50钢的力学性能实验研究[J]. 王可慧,张颖,段建,李明,王金海,周刚. 兵工学报. 2009(S2)
硕士论文
[1]热处理工艺对AerMet100钢微观组织及静动态力学性能的影响规律研究[D]. 张胜男.北京理工大学 2015
[2]钻地弹弹体材料力学性能研究[D]. 耿宝刚.国防科学技术大学 2010
[3]G50超高强度钢强韧化机理研究[D]. 夏志新.中北大学 2008
[4]30CrMnSiNi2A钢的动态性能研究[D]. 周义清.中北大学 2007
[5]高速钻地弹水泥靶侵彻过程的实验研究与计算机仿真[D]. 许志明.南京理工大学 2004
本文编号：2933897
【文章来源】：钢铁研究总院北京市
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图1.2分离式Hopkinson压杆装置实物图
图 1.2 分离式 Hopkinson 压杆装置实物图Fig. 1.2 Split Hopkinson pressure bar device physical map图1.3 分离式Hopkinson压杆装置示意图Fig. 1.3 Schematic split Hopkinson’s pressure bar set-up霍普金森压杆实验是近 70 年来新兴的一种测试材料（尤其是金属材料）在动态压缩载荷下力学响应特点的技术。目前分离式霍普金森压杆实验被认为是测量材料在应变率为 10-1-103s-1范围内最有效的方法之一，也是研究材料动态力学性能最重要的手段之一，由于其突出的优点，已广泛应用于各大高校与测试、研究机构。利用该测试装置还可以显示应变率敏感材料的动态特性、应变率及应变历史等细节信息，因此可以将 SHPB 实验技术应用于其它相关工程领域，如火工产品安全性能评测，高 G 值加速度传感器标定，以及炸药材料压剪起爆临界点的测定等[37]。1.3.3 材料动态力学性能研究现状材料的动态力学行为属于很多学科研究的交叉领域。随着现代工业科技的发展，在各类工程、军事与科研等相关领域，都会遇到撞击、爆炸等动态载荷的问题
第二章 实验材料及方法直接进行时效处理，保温时间分别为 0.25h、1h、5h、20h、空冷。研究锻态试样时效时间对合金组织和性能的影响。不同时间时效处理（进行固溶处理）：合金在 1005℃下进行上，研究固溶处理后试样时效时间对合金组织和性能的影实验室温拉伸实验：拉伸力学实验在 MTS-880 型力学试验机上 GB/T228.1-2010《金属材料室温拉伸试验方法》进行。数有：屈服强度（Rp0.2）、抗拉强度（Rm）、断后伸长率（）。拉伸试样的尺寸 d=5mm，l=5d。试样加工图如图 2.1 所
【参考文献】：
期刊论文
[1]AerMet100超高强度钢的动态力学性能研究[J]. 张胜男,程兴旺. 材料工程. 2015(12)
[2]战斗部用钨合金材料现状及发展状况[J]. 袁书强,张保玉,陈子明,尚福军. 中国钨业. 2015(02)
[3]高密度钨合金的研究现状[J]. 吴泽卫,徐英鸽,李明. 热加工工艺. 2014(12)
[4]微波烧结钨合金挤压棒材的微观结构及动态力学性能研究[J]. 马运柱,岳鹏,刘文胜,张佳佳. 稀有金属材料与工程. 2013(07)
[5]SPS烧结温度对93W-4.9Ni-2.1Fe合金微观结构及性能的影响[J]. 刘文胜,徐志刚,马运柱. 北京科技大学学报. 2011(04)
[6]W-Re高比重合金的SPS烧结[J]. 王松,谢明,张吉明,陈宏燕,胡洁琼,杨有才,陈永泰,刘满门,崔浩. 中国钨业. 2010(06)
[7]93钨合金的稀土改性机理[J]. 张朝晖,陈焕德,王富耻,李树奎. 北京理工大学学报. 2010(12)
[8]大变形锻造钨合金冲击韧性和断口组织特征研究[J]. 齐志望,贾洪生,田开文,黄伟,尚福军,史洪刚,史文璐. 兵器材料科学与工程. 2010(06)
[9]钨合金轧制变形强化的组织与性能研究[J]. 刘桂荣,王玲,王广达,杨海兵. 兵器材料科学与工程. 2010(05)
[10]G50钢的力学性能实验研究[J]. 王可慧,张颖,段建,李明,王金海,周刚. 兵工学报. 2009(S2)
硕士论文
[1]热处理工艺对AerMet100钢微观组织及静动态力学性能的影响规律研究[D]. 张胜男.北京理工大学 2015
[2]钻地弹弹体材料力学性能研究[D]. 耿宝刚.国防科学技术大学 2010
[3]G50超高强度钢强韧化机理研究[D]. 夏志新.中北大学 2008
[4]30CrMnSiNi2A钢的动态性能研究[D]. 周义清.中北大学 2007
[5]高速钻地弹水泥靶侵彻过程的实验研究与计算机仿真[D]. 许志明.南京理工大学 2004
本文编号：2933897
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