本文主要研究内容
作者刘生璞（2019）在《B4CP/6061Al复合材料轧制变形行为研究》一文中研究指出：B4CP/Al复合材料综合了B4C陶瓷颗粒与铝合金基体的优良性能,具有高比强度、高比模量、耐高温、耐磨损、良好的中子吸收能力等优点,是理想的中子吸收材料。但是,B4CP/Al复合材料大尺寸板材的制备加工技术一直是限制其发展的瓶颈,目前国内核电站中所使用的中子吸收材料基本上都是从国外进口。因此,为了打破发达国家对我国核电关键材料的技术封锁,推动我国核电工业安全高速发展,我国中子吸收材料的自主化研制势在必行。本文以B4CP/6061Al复合材料为研究对象,围绕复合材料大尺寸板材制备加工技术的几个重要环节,从复合材料的热变形行为、热加工工艺优化、轧制变形过程数值模拟以及轧制板材的组织与性能研究等方面开展了相关研究,并得到以下主要结论:通过等温单道次热压缩实验,并对热压缩实验数据进行摩擦修正,构建了考虑应变补偿的流变应力本构模型,该模型能够很好的预测B4CP/6061A1复合材料的热变形流变规律。B4C增强颗粒的加入,促进了复合材料的动态再结晶行为,在较低的变形温度与较高的应变速率下即可发生动态再结晶。随着变形温度的升高和应变速率的降低,动态再结晶晶粒不断长大,平均晶粒尺寸以及大角度晶界的比例也相应增加,复合材料的动态再结晶更充分。B4CP/6061Al复合材料的动态再结晶临界条件为:σc=0.8374σp-0.33708,εc=2.39X 10-4Z0.11022。构建了 B4CP/6061Al复合材料基于动态材料模型的热加工图。B4CP/6061Al复合材料的流变失稳区主要分布在高应变速率区域、低温低应变速率区域以及中间温度低应变速率区域(应变量为0.7),失稳区内典型的组织特征有B4C颗粒的团聚、B4C颗粒断裂、孔洞的形成等。B4CP/6061Al复合材料的最佳热变形工艺参数为:变形温度450℃～500℃,应变速率0.01s-1～0.1 s-1。利用商用有限元模拟软件,对B4CP/6061Al复合材料不同工件结构以及不同轧制工艺进行了热力耦合有限元模拟。模拟结果表明:全包覆式包套能够增加复合材料温度场、等效应力场以及等效应变场分布的均匀性,可以有效防止轧制过程中出现表面裂纹与边部裂纹。轧制温度与轧制速度对B4CP/6061Al复合材料全包覆式轧制变形过程中温度场、应力场分布影响显著。随着轧制温度从500℃降低至470℃,表面温降逐渐增大,当轧制温度低于480℃时,最低温度超出复合材料的热加工温度范围。轧制速度从0.1m/s增加至0.3m/s,温降逐渐减小,但是等效应力和剪应力的波动范围逐渐增大。B4CP/6061Al复合材料的最佳轧制工艺为:采用全包覆式包套,轧制温度490-500℃,轧制速度0.2m/s。对B4CP/6061Al复合材料轧制板材的微观组织与力学性能进行分析。研究结果表明,包套轧制变形可以有效改善B4C增强颗粒的分布,轧制过程中发生了动态再结晶,晶粒尺寸减小,热处理过程发生了晶粒的长大并出现了析出强化相Mg2Si,界面结合强度进一步增加。包套轧制变形后复合材料的抗拉强度、屈服强度和断后延伸率均有所提高,抗拉强度由266MPa增加至307MPa,屈服强度由140MPa增加至170MPa,断后伸长率由1.4%增加至6%;T6热处理后抗拉强度增加至307MPa,屈服强度增加至170MPa,断后伸长率增加至9%。
Abstract
B4CP/Alfu ge cai liao zeng ge le B4Ctao ci ke li yu lv ge jin ji ti de you liang xing neng ,ju you gao bi jiang du 、gao bi mo liang 、nai gao wen 、nai mo sun 、liang hao de zhong zi xi shou neng li deng you dian ,shi li xiang de zhong zi xi shou cai liao 。dan shi ,B4CP/Alfu ge cai liao da che cun ban cai de zhi bei jia gong ji shu yi zhi shi xian zhi ji fa zhan de ping geng ,mu qian guo nei he dian zhan zhong suo shi yong de zhong zi xi shou cai liao ji ben shang dou shi cong guo wai jin kou 。yin ci ,wei le da po fa da guo jia dui wo guo he dian guan jian cai liao de ji shu feng suo ,tui dong wo guo he dian gong ye an quan gao su fa zhan ,wo guo zhong zi xi shou cai liao de zi zhu hua yan zhi shi zai bi hang 。ben wen yi B4CP/6061Alfu ge cai liao wei yan jiu dui xiang ,wei rao fu ge cai liao da che cun ban cai zhi bei jia gong ji shu de ji ge chong yao huan jie ,cong fu ge cai liao de re bian xing hang wei 、re jia gong gong yi you hua 、ga zhi bian xing guo cheng shu zhi mo ni yi ji ga zhi ban cai de zu zhi yu xing neng yan jiu deng fang mian kai zhan le xiang guan yan jiu ,bing de dao yi xia zhu yao jie lun :tong guo deng wen chan dao ci re ya su shi yan ,bing dui re ya su shi yan shu ju jin hang ma ca xiu zheng ,gou jian le kao lv ying bian bu chang de liu bian ying li ben gou mo xing ,gai mo xing neng gou hen hao de yu ce B4CP/6061A1fu ge cai liao de re bian xing liu bian gui lv 。B4Czeng jiang ke li de jia ru ,cu jin le fu ge cai liao de dong tai zai jie jing hang wei ,zai jiao di de bian xing wen du yu jiao gao de ying bian su lv xia ji ke fa sheng dong tai zai jie jing 。sui zhao bian xing wen du de sheng gao he ying bian su lv de jiang di ,dong tai zai jie jing jing li bu duan chang da ,ping jun jing li che cun yi ji da jiao du jing jie de bi li ye xiang ying zeng jia ,fu ge cai liao de dong tai zai jie jing geng chong fen 。B4CP/6061Alfu ge cai liao de dong tai zai jie jing lin jie tiao jian wei :σc=0.8374σp-0.33708,εc=2.39X 10-4Z0.11022。gou jian le B4CP/6061Alfu ge cai liao ji yu dong tai cai liao mo xing de re jia gong tu 。B4CP/6061Alfu ge cai liao de liu bian shi wen ou zhu yao fen bu zai gao ying bian su lv ou yu 、di wen di ying bian su lv ou yu yi ji zhong jian wen du di ying bian su lv ou yu (ying bian liang wei 0.7),shi wen ou nei dian xing de zu zhi te zheng you B4Cke li de tuan ju 、B4Cke li duan lie 、kong dong de xing cheng deng 。B4CP/6061Alfu ge cai liao de zui jia re bian xing gong yi can shu wei :bian xing wen du 450℃～500℃,ying bian su lv 0.01s-1～0.1 s-1。li yong shang yong you xian yuan mo ni ruan jian ,dui B4CP/6061Alfu ge cai liao bu tong gong jian jie gou yi ji bu tong ga zhi gong yi jin hang le re li ou ge you xian yuan mo ni 。mo ni jie guo biao ming :quan bao fu shi bao tao neng gou zeng jia fu ge cai liao wen du chang 、deng xiao ying li chang yi ji deng xiao ying bian chang fen bu de jun yun xing ,ke yi you xiao fang zhi ga zhi guo cheng zhong chu xian biao mian lie wen yu bian bu lie wen 。ga zhi wen du yu ga zhi su du dui B4CP/6061Alfu ge cai liao quan bao fu shi ga zhi bian xing guo cheng zhong wen du chang 、ying li chang fen bu ying xiang xian zhe 。sui zhao ga zhi wen du cong 500℃jiang di zhi 470℃,biao mian wen jiang zhu jian zeng da ,dang ga zhi wen du di yu 480℃shi ,zui di wen du chao chu fu ge cai liao de re jia gong wen du fan wei 。ga zhi su du cong 0.1m/szeng jia zhi 0.3m/s,wen jiang zhu jian jian xiao ,dan shi deng xiao ying li he jian ying li de bo dong fan wei zhu jian zeng da 。B4CP/6061Alfu ge cai liao de zui jia ga zhi gong yi wei :cai yong quan bao fu shi bao tao ,ga zhi wen du 490-500℃,ga zhi su du 0.2m/s。dui B4CP/6061Alfu ge cai liao ga zhi ban cai de wei guan zu zhi yu li xue xing neng jin hang fen xi 。yan jiu jie guo biao ming ,bao tao ga zhi bian xing ke yi you xiao gai shan B4Czeng jiang ke li de fen bu ,ga zhi guo cheng zhong fa sheng le dong tai zai jie jing ,jing li che cun jian xiao ,re chu li guo cheng fa sheng le jing li de chang da bing chu xian le xi chu jiang hua xiang Mg2Si,jie mian jie ge jiang du jin yi bu zeng jia 。bao tao ga zhi bian xing hou fu ge cai liao de kang la jiang du 、qu fu jiang du he duan hou yan shen lv jun you suo di gao ,kang la jiang du you 266MPazeng jia zhi 307MPa,qu fu jiang du you 140MPazeng jia zhi 170MPa,duan hou shen chang lv you 1.4%zeng jia zhi 6%;T6re chu li hou kang la jiang du zeng jia zhi 307MPa,qu fu jiang du zeng jia zhi 170MPa,duan hou shen chang lv zeng jia zhi 9%。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自北京有色金属研究总院的刘生璞，发表于刊物北京有色金属研究总院2019-08-28论文，是一篇关于复合材料论文,轧制变形论文,热变形论文,动态再结晶论文,数值模拟论文,组织与性能论文,北京有色金属研究总院2019-08-28论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自北京有色金属研究总院2019-08-28论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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