分类： 材料科学 >> 材料科学（综合） 提交时间： 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》
摘要： 运用热-力耦合有限元法对SiCp/2009Al 复合材料进行了热轧模拟, 研究了复杂应力状态下的轧制成型过程、温度场、变形场及应力场分布, 得到了轧制过程中表面和中心区域的温度、应力、应变以及应变率的变化曲线, 从而可以更好地理解复合材料的热轧机理. 模拟结果表明: 在轧制入口处, 最大主应力由压应力向拉应力转变, 与出口处变化规律相反. 在轧制稳定阶段, 变形区的最大主应力则以压应力为主; 轧板表面的热传递温降效应远大于摩擦温升效应, 而轧板中心温度主要由塑性变形温升效应控制; 此外, 在轧制入口和出口处, 应变率对流动应力的贡献起主导作用; 在轧板变形区, 轧板表面的流变应力主要由应变和温度决定, 但表面黏着区是由应变率控制; 轧板中心的流动应力在变形区主要受温度影响.
分类： 材料科学 >> 材料科学（综合） 提交时间： 2017-04-10 合作期刊: 《金属学报》
摘要： 采用粉末冶金法制备了名义尺寸150、300、500 μm的片层石墨增强铝基（50vol.%Gf/Al）复合材料，得到密度均接近理论密度的致密复合材料坯锭。片层石墨与铝合金基体结合紧密，界面处无裂纹、孔洞等缺陷。片层石墨的xy方向基本与坯锭的xy方向平行，但受粉末冶金工艺的影响，较小片层石墨的xy方向与坯锭的xy方向略有偏差，随着片层石墨的尺寸增大，偏差逐渐减少。复合材料的强度随着片层石墨尺寸增加逐渐降低。150 μm片层石墨复合材料的弯曲强度为82 MPa，当片层石墨尺寸增至500 μm时，强度降低至39 MPa。片层石墨强度较低，裂纹容易沿片层石墨的层间扩展，随着片层石墨尺寸增大，这一现象更加明显，容易在断口中观察到片层石墨剥离的现象。复合材料xy方向的热导率随片层石墨尺寸增大而增加，最高可达604 W/m ? K，与尺寸较小的片层石墨相比提高63%。300、500 μm片层石墨复合材料的界面换热系数略低于理论值，但150 μm片层石墨复合材料的界面换热系数明显小于理论值。除了片层石墨的尺寸，其形状、分布和内部缺陷等对复合材料的热导率也有一定的影响。
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