資源描述：
《晶須增強鋁復合材料殘余應力及鋼材銹層殘余應力》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、上海交通大學博士后姜傳海研究報告摘要利用X射線衍射技術(shù)，動態(tài)研究了Sic、／A1復合材料中的熱殘余應力及其變化規(guī)律。通過理論分析和試驗測量，研究TAl。。B。O，，。，AI復合材料熱殘余應力的調(diào)整途徑，同時對復合材料強化效應也進行了一定的探討。研究了鋼材銹層物相結(jié)構(gòu)及銹層殘余應力，嘗試從力學角度認識鋼的大氣腐蝕過程及機理。／鑄態(tài)20vol％sic、／6061Al復合材料自高溫冷卻至室溫的過程中，基體熱應力逐漸增大，但當溫度低于150℃時應力值趨于穩(wěn)定。在高溫狀態(tài)下復合材料熱殘余應力按冪指數(shù)方式松弛，其應力指數(shù)及激活能均高于未增強合金。擠壓態(tài)20v01％SiC：j6061A1復合材料中存在較大
2、宏觀殘余應力，在高溫狀態(tài)下宏觀殘余應力也按冪指數(shù)方式松弛，應力指數(shù)及激活能明顯高于未增強合金。熱循環(huán)對20v01％SiC,,／6061AI復合材料尺寸穩(wěn)定性及殘余應力的影響，主要與晶須取向有關(guān)。鑄態(tài)復合材料中晶須為混亂取向，熱循環(huán)后試樣尺寸及殘余應力變化不大。擠壓態(tài)復合材料中晶須為定向排列，熱循環(huán)后試樣沿晶須排列方向尺寸增大及殘余應力降低，同時垂直晶須排列方向尺寸減小及殘余應力升高。振動時效可有效降低20v01％SiCJ6061AI復合材料中的熱殘余應力，同時改善材料的拉伸強度。隨著循環(huán)上限應力的增大熱殘余應力呈單調(diào)下降的趨勢，但復合材料拉伸強度與循環(huán)上限應力之間并非是單調(diào)關(guān)系，只有選擇適當
3、的循環(huán)上限應力才可以獲得最高的拉伸強度。低溫處理及預變形均可以調(diào)整鑄態(tài)25v01％A1。出。O。／6061A1復合材料中的熱殘余應力。通過低溫處理及預變形，使基體局部發(fā)生一定錯配拉伸塑性應變，同時晶須保持彈性應變狀態(tài)，最終造成兩相間錯配應變即熱殘余應力降低。經(jīng)低溫處理及預變形后，復合材料拉伸屈服強度得到改善。當對擠壓態(tài)25v01％Al，。B。O，，d6061Al復合材料施加拉伸載荷時，基體承載應力僅為外載應力的58．3％，晶須平均應力是外載應力的225％，晶須端部應力是外載應力的159％。試驗確定出復合材料中基體應力與應變的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)復合材料基體屈服強度及加工硬化系數(shù)明顯高于未增強合金。鑄態(tài)
4、25v01％Al，。B。O。／6061A1復合材料經(jīng)噴丸處理后，試樣表層基體呈現(xiàn)出較大的殘余壓應力狀態(tài)，X射線衍射線峰的半高寬度明顯增大。噴丸處理可造成復合材料基體表層強度明顯增高，主要與表層基體的亞晶粒細化、點陣畸變和位錯密度增高等有關(guān)。普通碳鋼銹層疏松并存在較多的空洞和裂紋，而耐候鋼銹層致密即空洞和裂紋數(shù)量較少。碳鋼與銹層之間界面凸凹不平即存在較多的深腐蝕坑，而耐候鋼界上海交通大學博士后姜傳海研究報告摘要面則相對平整。對于我國典型四個地區(qū)放置1年后的碳鋼及耐候鋼，其銹層主要為y—FeOOH及少量口．FeOOH$II。各地區(qū)鋼材銹層的物相結(jié)構(gòu)比較接近，而且內(nèi)外銹層差別不明顯。鋼材表面凹凸不
5、平將導致銹層應力的分布不均勻，在腐蝕坑腰部附近存在銹層應力集中，容易導致銹層破裂。使用側(cè)傾法、內(nèi)標法及多點拋物線定峰法，可以有效提高銹層殘余應力的測量精度。銹層殘余應力直接與其所能承受的應力水乎有關(guān)，而且受銹層形態(tài)及致密度的影響。耐候鋼銹層殘余應力明顯高于普通碳鋼，證實了耐候鋼銹層具有較高強度的事實。J／o／、、一?！?，關(guān)鍵詞：晶須增強鋁復合材料，殘余應力，強化效應，鋼材，銹層應力，x射線衍射1．，一II—上海交通大學博士后姜傳海研究報告AbstractABSTRACTThethermalresidualstressanditsvariationfortheSiCffAlcompositew
6、eredynami‘callystudiedbyusingtheX—raydiffractiontechnique．Bymeansoftheoreticalanalysisandexperimentalpractice，theadjustingmethodofthermalresidualstressfortheAll8840”JAlcompositewasinvestigated，meanwhilethestrengtheningeffectwasalsoexplored．Thephasestructureandtheresidualstressoftherustlayeronsteelw
7、ereinves·tigated，andthecorrosionprocessandmechanismforsteelinatmosphereenvironmentbeenunderstoodintheviewofmechanics．Duringthecoolingprocessoftheas—cast20v01％SiCff6061A1compositefromhi曲temperaturetoroomtemp
