资讯详情

金属材料的力学性能应用前景与展望

2016-09-18 16:56:47 940阅读

剧烈塑性变形是一种有效的制备超细晶乃至纳米晶结构材料的方法,已广泛应用于各种金属材料的制备中,不仅改善了其他超细晶材料制备方法存在的问题,同时拓宽了传统塑性加工技术的应用领域,使传统材料的性能获得大幅度的提高与改善;SPD材料表现出优良的力学性能、独特的物理和化学性能、优异的超塑性,这在实际应用中是极具吸引力的,并使其越来越受到人们的重视。目前,通过SPD 法取得了纯金属、合金、钢、金属间化合物和复合材料等的超细晶或纳米结构,并在实际应用中不断得到认可,如采用ECAP 制备获得的钛合金螺钉已应用于汽车及航天工业,这些零件可以满足高强度、高韧性、高疲劳性能的要求,从而不仅延长零件的使用寿命,并可节约资源,降低成本,实现可持续发展。

但目前多数 SPD 方法可加工的工件尺寸往往很小,并且需要大功率的设备及昂贵的模具,以致于难以广泛应用于工业生产中,如ECAP 和 HPT 工艺;另外,一些 SPD 方法存在工件在变形过程中出现疲劳裂纹的问题,如 ARB,且对于 ARB 工艺,目前大多数研究集中在变形后材料的组织,对于在变形中出现的晶粒细化机理以及工艺参数和材料参数对终材料组织的影响方面的研究仍需系统化,值得进一步深入研究,从而使其可有效应用于工业生产中。因此,开发大块材料的 SPD 变形模具及工艺以进一步提高细化晶粒的效率,并解决SPD 方法的工业化应用问题,得到更高应变量是未来 SPD 方法的发展方向之一。