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铍铝合金的力学性能

发布时间:2015-07-24

铍含量(质量分数,下同)为60%~65%的高铍铍铝合金由于具有优异的力学性能,在航空、航天、计算机制造业、汽车工业、高精度高速度电焊机器制造业等领域有着广阔的应用前景,已成为一种越来越受关注的新型材料。但是,由于铍有毒,以及铍和铝的难溶性,使得生产高铍铍铝合金(铍含量为62%左右,其余为铝的洛克合金)的企业极少,生产多为铍含量在2.5%~4%的低铍铍铝合金。目前,对高铍含量的铍铝合金的开发处于初始阶段。添加元素银、钴、锗(Ag≤2.5%,Co≤0.6%,Ge≤0.5%)对铸态铍铝合金的组织和性能的影响,分析了铸造铍铝合金的断裂模式,同时结合能谱进行微区成分分析,分析添加合金元素对合金的强化作用。最后,对添加元素强化合金的机制进行了研究。

为减少合金成分的偏聚,克服缩孔缺陷,提高铍铝合金的综合强度水平,工程上通常采用粉末冶金工艺制备铍铝合金,但在满足强度和功能上需要的同时,相界面对合金材料的作用也不容忽视。复合材料在不同组分的两相结合处形成界面或界面层,界面的力学性质对复合材料的性能和破坏机理影响很大,为了满足工程上对复合材料性能的需要,人们通常对复合材料的界面进行设计和优化,因而界面的研究一直是学术界关注的重点。界面力学与复合材料研究密切相关,从力学角度看,界面的失效是一个裂纹在多相介质中形成、扩展的问题,国内外的很多学者对这个问题进行了深入研究,得到了一些有价值的结论。

在国内,对复合材料界面问题的研究虽然很多,但对铍铝合金复合材料界面问题的相关研究报道甚少。

作者针对粉末冶金铍铝合金复合材料相界面微观应力场进行研究,计算粒子界面处在单向拉应力与压应力两种情况下的基体及颗粒内的应力分布,分析复合材料破坏的力学原因,为复合材料的设计与优化提供一定的理论参考。

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