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细晶W-Cu复合FGM制备及其显微组织特征 郭垚峰,范景莲,蒋冬福,刘涛 (中南大学 粉末冶金国家重点实验室,湖南 长沙,410083) 摘要:研究喷雾干燥-煅烧还原-球磨工艺对W-10Cu,W-20Cu和W-30Cu复合粉末性能的影响,进而采用低温一步液相烧结制备三层W/Cu梯度功能材料(FGM),并对其进行金相组织,能谱和显微硬度分析.研究结果表明:适当的还原-球磨工艺可以控制W-Cu粉末形...)11-3762-07 Fabrication and microstructure of fine grain W-Cu FGM GUO Yaofeng, FAN Jinglian, JIANG Dongfu, LIU Tao (State Key Laboratory for Powder Metallurgy, Central South University, Changsha 410083......
SHS制备TiB2-Cu FGM过程中的质量传递与结构优化 王学兵1,杜善义1,张幸红1 (1.哈尔滨工业大学,黑龙江,哈尔滨,150001) 摘要:采用自蔓延高温燃烧合成技术(SHS)结合准热等静压技术(PHIP)制备了TiB2-Cu梯度功能材料(FGM).预制坯采用粉末叠层法制备.在通常的制备过程中,由于热等静压技术的引入,材料在红热软化状态下挤压成型,陶瓷粒子的团聚和金属的流动产生导致最终产物的成分分布与经过优化设计的理论分布相差较大.通过研究在致密化过程中两层之间的质量传递即液态金属的流动和陶瓷粒子聚集过程,建立了TiB2-Cu梯度功能材料在此种制备条件下的质量传递模型(MTM).利用SEM等技术手段与实验结果相对比,发现该模型在金属含量在20%~50%之间时与实际结果符合得比较好.利用该模型的计算结果,可以得到优化的工艺参数,进而达到控制液态金属的流动和陶瓷粒子的分布,即......
热环境下FGM圆柱曲板的模态分析杨莉,郝育新,杨绍武,刘亚泽北京信息科技大学机电工程学院摘 要:以受横向简谐激励机械载荷和热载荷共同作用的,金属基陶瓷功能梯度材料圆柱曲板为研究对象,利用有限元软ANSYS对两边固支两边自由的功能梯度材料柱面曲板进行建模,并对其在热环境下进行模态分析.这里采用了比较适合薄板的SHELL99单元模型,给出不同几何和物理参数条件下FGM圆柱面曲板前8阶振动模态图,得到固其有频率,并且对前8阶模态做模态进行分析,结果发现圆柱曲板的模态振型主要有横向和扭转振动,其中前两阶模态以横向振动为主.分析结果为进一步的理论研究,对结构设计和参数优化提供了有效的依据.关键词:功能梯度材料;柱面曲板;模态分析;ANSYS;......
新材料"FGM"在冶金矿山设备中的应用张开明,张家明,刘珉,熊若泉摘 要:"FGM "即弥散强化复合金属梯度功能材料,是一种配制的合金粉末,对被修复的部位实施工频预热,利用激光技术熔融结合层,过渡层,工作层及焊接加工层的工艺方法,达到修复崩齿,弥补齿面磨损和齿面强化处理的目的.选用不同的合金粉末,可达到不同的表面性能,这一工艺方法还可应用于中大型轴类,轴承,齿轮内外圈及其它需要进行表面强化的零部件.关键词:FGM;工频预热;配制合金;激光熔合;......
HA/FeCrAl纤维生物功能梯度材料的制备及其性能 童晓阳,邹俭鹏,阮建明,杨海林,节云峰 (中南大学 粉末冶金国家重点实验室,湖南 长沙,410083) 摘要:采用热压技术制备HA/FeCrAl纤维功能梯度材料(FGM),并借助SEM,EDAX和XRD等对HA/FeCrAl纤维FGM的性能和微观结构进行测试及观察.研究结果表明:HA/FeCrAl纤维FGM按FeCrAl纤维体积含量呈2.5%-5.0%-7.5%-10.0%-15.0%-20.0%梯度变化,梯度层之间模糊过渡.梯度层内纤维分布均匀,无明显的孔洞或裂纹等缺陷存在,两相界面融合良好.经稀盐酸预处理后,纤维表面产生的凹陷有利于纤维与基体紧密结合.HA/FeCrAl纤维FGM整体抗弯强度为78.89 MPa,体现出较明显的纤维拔出增强机制及层间裂纹偏转增韧机制.HA/FeCrAl纤维FGM的物相为HA和FeCrAl,无其......
初始Si含量对离心法制备过共晶Al-Si合金FGM中初晶硅分布的影响 刘耀辉1,于思荣1,张新平1,何镇明1 (1.吉林大学,材料科学与工程学院,长春,130025;2.清华大学,机械系,北京,100084) 摘要:很多实验表明,Si含量不同导致离心法制备过共晶Al-Si合金梯度功能材料(FGM)中初晶硅分布内外侧不同.为了解释这一实验现象,通过理论分析,提出存在一临界初始含量和临界析出温度的观点.分析表明:当Si含量低于临界含量和析出温度低于临界析出温度时,过共晶Al-Si合金析出的初晶硅密度小于残余合金熔液密度;当Si含量高于临界含量时,在临界温度以上合金析出的初晶硅密度大于合金熔液密度,临界温度以下合金析出的初晶硅密度小于合金熔液密度.这导致了离心法制备不同初始Si含量的过共晶Al-Si合金FGM中初晶硅分布于内外侧不同.最后采用实验进行了验证. 关键词:离心法; 过共晶......
ECBC边界下夹FGM金属/陶瓷复合板稳态热应力 涂代惠1,许杨健2,范小弄2,杜建江2 (1.河北工程大学理学院,邯郸,056038;2.河北工程大学土木工程学院,邯郸,056038) 摘要:采用有限元法研究ECBC 边界下中间夹FGM金属 / 陶瓷复合板的稳态热应力问题, 检验了研究方法的正确性,给出了该材料复合板的稳态热应力场分布(Ta=500K,Tb=1800K).结果表明,FGM层厚度的增加对 ECBC复合板的稳态热应力影响不明显.当M = 1时,热应力曲线平缓而光滑;当M = 0.1和10时,热应力曲线出现明显的转折点;随着FGM层孔隙率的增大,三层板的衔接界面处,热应力变化增大,曲线出现钝角;与金属 / 陶瓷二层复合板界面处热应力出现突变相比,夹 FGM 金属/陶瓷复合板的热应力非常缓和.此结果为该复合板的设计和应用提供了准确的理论计算依据. 关键词:金属-FGM......
热环境中非保守简支-固支FGM梁的非线性力学行为李清禄,杨凡转,张靖华兰州理工大学理学院摘 要:研究均匀和非均匀升温场中功能梯度材料(functionally graded material,FGM)梁在切线随动分布载荷作用下的非线性力学行为.基于可伸长梁的几何非线性理论,建立热环境中功能梯度材料梁在切线随动分布载荷作用下的控制微分方程.采用打靶法分析由陶瓷二氧化锆和金属钛合金两相材料组成的FGM梁的非线性力学行为.给出均匀升温和非均匀升温环境下,FGM梁在切线随动分布载荷作用下的平衡路径和平衡构形.讨论均匀和非均匀升温,材料梯度性质参数对梁屈曲和过屈曲行为的影响.结果表明:热环境中,FGM梁发生弯曲而纯陶瓷梁会发生屈曲行为;非均匀升温对非保守梁的力学行为有较大影响.关键词:功能梯度材料......
Microstructure, Densification, Microhardness and Antioxidant Properties of Ti2AlN/TiN FGM Fabricated by Hot-pressing陈艳林,LI Zongyu,TANG Jun,ZENG Chengwen,GAO Wei,XIONG Yan,严明School of Materials... materials(FGM) were successfully fabricated by vacuum hotpressing. Bulk density of the sintered samples was measured by Archimedes principle. The sample sintered at 1 300 ℃ for 2h has the maximum final......
纳米复合W-Cu FGM的致密性及界面结合特征蒋冬福,范景莲,刘涛,田家敏中南大学粉末冶金国家重点实验室摘 要:以溶胶-喷雾干燥-热还原制备的纳米晶W-Cu复合粉末为原料,通过球磨改性,叠层压制和一步液相烧结分别制备3种两层梯度复合细晶W-Cu材料(W-10Cu/W-30Cu,W-20Cu/W-30Cu和W-30Cu/W-50Cu),对其致密度,组织成分特征及界面结合性能进行研究与分析.结果表明:3种梯度材料各均质层都达到高致密(相对密度>98%);梯度材料具有明显的梯度组织,界面结合完好,Cu相呈连续网状结构,包裹在均匀分布的细小W晶粒周围;成分呈阶梯式变化,各层成分因Cu相的迁移和流失与初始设计值有一定的偏差;材料力学性能呈现梯度性,界面显微硬度处在两层显微硬度之间,结合强度高于各自富Cu层......
