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《钨基合金的断裂失效和强韧化研究现状》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第17卷第4期粉末冶金工业Vol.17No.42007年8月POWDERMETALLURGYINDUSTRYAug.2007钨基合金的断裂失效和强韧化研究现状刘文胜,马运柱,黄伯云(中南大学粉末冶金国家重点实验室,湖南长沙410083)摘要:对比分析了钨合金材料的断裂失效特征及不同断裂行为的模型和机理,综述了几种针对钨合金材料的断裂失效特性而进行的强韧化技术和其研究现状,特别是就绝热剪切局域化对材料性能的影响进行了分析,提出了钨基合金材料的研究和发展方向。关键词:钨基合金;断裂特征;强化;增韧中图分类号:TF12512
2、;TG14614文献标识码:A文章编号:1006-6543(2007)04-0026-06INVESTIGATIONOFFRACTUREFAILUREANDSTRENGTHENING2TOUGHINGOFTUNGSTEN2BASEDALLOYSLIUWen2sheng,MAYun2zhu,HUANGBai2yun(StateKeyLaboratoryforPowderMetallurgy,CentralSouthUniversity,Changsha410083,P1R1China)Abstract:Fracturef
3、ailurecharacteristics,modelsandmechanismsfordifferentfracturemodesoftungsten2basedalloysarereviewed1Severalstrengtheningortoughingtechnologiesandstatusofstudyareintroduced1Effectofadiabaticshearbandonpropertiesisanalyzedespecially1Thestudyanddevelopmenttrendoftu
4、ngsten2basedalloysisfiguredout1Keywords:tungsten2basedalloys;fracturecharacteristic;strengthening;toughing随着科技的飞速发展,坦克、装甲车等的防御能变为晶界滑移。固溶原子对位错具有钉轧强化作用,力不断地提高,而坦克、装甲车等正是陆军作战的主钨合金的断裂模式主要为穿晶断裂,随着温度的升高攻力量,这就迫切需要研制出高性能、高威力的穿甲和固溶原子含量的增加,断裂模式逐渐转化为沿晶断材料。当钨基合金作为动能穿甲弹弹芯材料时
5、,其穿裂,如图1所示的是W-Ta合金的沿晶断裂模[1,2]甲能力主要受控于合金的密度和钨合金弹芯的长径型。比;弹芯的长径比又取决于钨合金的强度和韧性。因此,深入研究钨基合金的断裂失效特点,对于增韧强化合金力学性能致关重要。本文将近几年对钨合金的断裂失效及强韧化技术研究进行了综述。图1W2Ta合金沿晶断裂模型在钨基合金中,W-W界面由于容易聚集夹杂1钨基合金的破坏、断裂失效物,其界面的结合力最弱,是裂纹的主要产生源,所以合金受到拉伸时,它们首先脱粘形成微裂纹,而后在在较低的温度下,钨合金的变形为位错滑移,随基体相中向前扩
6、展,而此时微损伤在粘结相中和W-着温度的升高和固溶原子含量的增加,其变形逐渐转M界面处也已以孔洞形式成核。粘结相中的微孔洞收稿日期:2007-04-07基金项目:教育部重点项目(104142);湖南省自然科学基金项目(06JJ30027);中国博士后科学基金项目资助(20060390261)作者简介:刘文胜(1967-),男(汉),陕西富平人,副教授,博士,主要从事高性能钨合金/钛合金研究。第4期刘文胜等:钨基合金的断裂失效强韧化研究现状·27·不仅为微裂纹的扩展起到了导向作用,而且有些微孔界面的表面自由能。洞之间发生
7、汇合,形成贯穿裂纹。当粘结相中的裂纹钨晶粒的穿晶断裂的临界应力由下式决定:扩展到钨颗粒表面时,由于钨颗粒的弱化以及裂纹的3EWГWπσW=(3)2存在而导致内应力集中,使得裂纹的扩展力远大于钨8(1-γ)R0颗粒的劈裂阻力,将会导致在裂纹传播方向上的钨颗钨合金的断裂强度则可以由不同断裂方式的迭[3]粒劈裂。加得到:[4,5]σ中科院力学所唐春安等模拟了颗粒增强复合=fWσW+fW-MσW-M+fMσM+fW-WσW-W+σ0材料破坏过程,着重考虑了颗粒间的相互作用及裂纹(4)扩展过程中应力不断的重新分布。就裂纹萌生期而
8、式中,fW、fW-M、fM、fW-W分别为断口上W穿晶言,模拟结果同钨合金材料实验结果基本相同,断口断裂、W-M界面分离、粘结相延性撕裂和W-W界中大部分被基体的韧性断裂所占据。而不同的是随面断裂各自所占的比例分数;σ0表示W、M两相组织裂纹的扩展,由于钨合金材料中钨颗粒占85%左右结构差异的应力不均匀及三轴应力状态。一般情况的体
