【摘 要】
:
超细晶材料(Ultrafine-grained materials,UFG),具有很多优势,强度高,塑性好,力学性能和加工性能都优异,已经引起众多学者的广泛关注。块体超细晶材料可通过大塑性变形(Severe plastic deformation,SPD)方法制备,目前三种SPD方法应用较为广泛,分别为等径角挤压工艺、累积叠轧工艺以及高压扭转工艺,高压扭转(High Pressure Torsio
【基金项目】
:
国家自然科学基金资助项目(No.52001187); 山东省自然科学基金资助项目(No.ZR2021ME182);
论文部分内容阅读
超细晶材料(Ultrafine-grained materials,UFG),具有很多优势,强度高,塑性好,力学性能和加工性能都优异,已经引起众多学者的广泛关注。块体超细晶材料可通过大塑性变形(Severe plastic deformation,SPD)方法制备,目前三种SPD方法应用较为广泛,分别为等径角挤压工艺、累积叠轧工艺以及高压扭转工艺,高压扭转(High Pressure Torsion,HPT)工艺操作简单,原理简单,被人们广泛应用。塑性变形的程度的大小对材料的性能影响至关重要,高压扭转中的摩擦系数,扭转角度和压力都会影响变形程度。由于大批量实验研究耗时耗力,且随着计算机发展,我们可以进行有限元仿真模拟研究部分替代实验分析,找出优化工艺,减少实验次数。钛及钛合金因为具有众多优势已经被人们广泛应用,为研究钛镁合金大塑性变形后应变规律以及变形后的应用,本文根据高压扭转三个影响参数设置不同的数值,通过DEFORM进行有限元模拟,分析等效应变的分布规律,坯料的厚度以及坯料的直径尺寸。经研究发现,高压扭转后,钛镁合金表层和中心层应变变化规律基本呈现英文字母“M”型走势,但是表层的“M”呈尖角分布,中间层的相对柔和,这也说明了,表层上相同应变分布在距离圆心的一圆周上,中间层上则集中在距离圆心的一环形带上。也进一步说明了表层和中间层的变形传递效果不均匀。在随着三个参数的数值不断变大,坯料应变也在增大,厚度不断减小,直径尺寸不断扩大。为了改善表层和中间层变形均匀性和传递效果,本文在传统HPT工艺基础上开发了三种不同HPT工艺:反复HPT(下模反复扭转)、同向异步HPT(上下模进行相同方向的扭转,扭转角速度不同)和异向同步HPT(上下模都进行扭转,但扭转方向不同)工艺。采用控制变量法,保证压力和扭转绝对角度相同,分析结果,总结规律,三种HPT工艺产生的应变基本规律与单向HPT相同,呈字母“M”型分布。反复HPT和同向异步HPT产生的应变较小低于单向HPT,异向同步HPT会产生高于单向HPT的应变,且传递效果好。为了验证模拟准确,在现有条件下,对单向高压扭转展开实验研究,分析变形后的坯料厚度,直径尺寸和硬度验证模拟所得规律。经过高压扭转后的试样晶粒尺寸会有明显改变,组织也会有所变化,在此基础上对高压扭转后的材料进行化学试剂腐蚀。近些年,多孔钛的兴起,使钛基复合材料在众多领域又有了新的发展,在本文中所述的钛基复合材料,由于钛基复合材料中有镁元素,对高压扭转后的钛基复合材料进行酸腐蚀,其中的镁会跟盐酸发生反应,材料中的镁被腐蚀掉,这样钛基复合材料就变成多孔钛基复合材料。多孔钛基复合材料在各个方面应用比较广泛,而且后续可以通过分析孔隙率研究其在医学领域的作用,多孔结构还有利于促进人体骨骼对营养物质的吸收。
其他文献
近些年来,随着人们生活水平的不断提高,旅游从少数人奢侈的消费活动变为大众活动。旅游业快速的发展为我国经济发展做出了重要的贡献,成为我国经济增长新的突破口。但2020年新冠疫情的出现,给我国乃至世界的旅游业按下了暂停键,在后疫情时代的今天,有序的复工复产是我国当下社会经济发展的重要目标。对于旅游业而言受到疫情波及严重,恢复旅游业发展变得刻不容缓。山东蒙山旅游集团有限公司在有序恢复发展的过程中,不仅面
生物质因其资源丰富、环境友好,是制备多孔碳材料的优质原料。以生物质为原料制备的衍生多孔碳孔隙结构丰富、比表面积较大,加之其稳定的结构、优异的循环稳定性,生物质衍生多孔碳在电化学储能领域发挥重要作用。基于此特性,本文以生物质柚子皮为碳源,通过水热预碳化及活化的方法制备出分级多孔碳材料。进一步采用水热法在多孔碳基底上制备金属硫化物复合材料,以提高材料的比电容。将分级多孔碳材料应用于电容去离子技术中,研
西部大开发、一带一路等国家重大发展战略计划的实施,我国西部地区正有一大批在建和拟建的深部隧道,这使得深埋隧洞围岩稳定性分析成为亟待解决的关键技术。深部隧道工程建设过程中时常发生由于地质灾害(围岩大变形、分区破裂、应变型塌方、岩爆)引起的安全事故,且在现有理论的指导下灾害防治效果不明显。为了满足工程建设的需要及学科推进,本文以锦屏深部地下实验室II期开挖工程为工程研究背景,在继承现有研究成果的基础上
碱式硫酸镁水泥(Basic magnesium sulfate cement,BMSC)是氧化镁、硫酸镁、水和外加剂制备的一种新型镁质胶凝材料,具有质轻、高强、早强、耐磨、不吸潮返卤、不易锈蚀钢筋等优点,且能够满足绿色环保和建筑节能的要求,有望成为未来核心生态友好型水泥。本文从原料着手,通过系统的测试基本组成、矿物掺合料的种类和掺量、养护条件对碱式硫酸镁水泥力学性能和微观结构的影响,确定出轻烧氧化
随着国家经济实力的提高,国家对基础建设提出了更高要求。因此,为了有效地研究随机荷载系统极端事件的影响和系统风险评估等问题,平稳非高斯乃至非平稳非高斯随机过程的极值研究逐渐受到研究者的关注。对工程结构所承受的各类作用进行极值分析,是确定作用设计值以及服役结构作用评估值的重要依据。结构承受的各类荷载作用,包括风荷载、雪荷载、车辆荷载、温度作用、地震作用等,设计规范均采用统计意义上的极值作为作用的设计值
锂氧气电池(Li-O2)因为具有比锂离子电池更高的理论能量密度而被认为是最有前途的新能源材料之一。而锂氧气电池的商业化应用仍面临着许多棘手的问题需要解决,例如过电势偏高、电解液易挥发和分解、极化严重、循环稳定性差、能量转换效率低、倍率性能差等等。开发性能优异的锂氧气电池正极催化材料有助于改善锂氧气电池电化学性能,促进锂氧气电池的商业化应用。研究表明,正极材料的种类、形貌、比表面积、孔径分布、导电性
本文通过振动复合浇铸法成功制备了 Cp/AZ91D镁基复合材料。前期通过机械振动方法,对制备铸态AZ91D通过改变振动频率以及模具温度参数进行优化,研究不同振动频率以及模具温度对AZ91D显微组织与力学性能的影响得出最佳参数。随后将此参数运用到Cp/AZ91D镁基复合材料的制备上,成功获得Cp弥散分布的Cp/AZ91D镁基复合材料。研究不同工艺条件下Cp/AZ91D中Cp的分布方式,以及Cp/AZ
硫氧镁水泥的改性处理是指利用外加剂掺杂,改变传统硫氧镁水泥的水化产物及水化形貌,使其具有早强高强、高耐水性、耐硫酸盐侵蚀性等优异性能。本文通过不同外加剂的掺杂,研究不同酸碱性的外加剂对传统硫氧镁水泥的改性效果,然后在外加剂改性后的硫氧镁水泥基础上研究氧化石墨烯和碳纳米管掺杂对其力学性能和水化进程的影响,然后利用碳纳米管掺杂研究改性后硫氧镁水泥的电学性能和压敏性能,为硫氧镁水泥的推广和功能性应用提供
本文针对农用温室大棚夜间采暖需求,通过选择合适的相变储热材料及性能改进,并依据济南地区全年的太阳日辐照量等信息,设计建造了包含集热、储热、散热功能的相变储热墙板系统。该系统利用收集储存的太阳能在夜间进行供暖,以解决太阳能利用在时间上的供需不匹配问题及化石能源采暖造成的环境污染问题。实验根据相变材料的筛选原则和实际应用需求,选择使用十二水磷酸氢二钠作为制备墙板用相变储热材料,加入2wt%的Al2O3
运用层次分析法(AHP)构建了陇南地区多彩地方文化与旅游产业融合度测评指标体系,并运用熵权TOPSIS模型对2015—2019年陇南市文化与旅游产业融合发展水平进行了测度.结果表明:自2015年以来陇南市文化与旅游产业融合发展总体水平基本处于稳步提升阶段,2019年Ci+值最高为0.455 5,2018年Ci+值为0.432 0,2017年Ci+值为0.402 1,2016年Ci+值为0.350