材料交易
在线ISSN:1347-5320
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显示本期18篇文章中的1-18篇
  • 鸠山由纪夫、菅直直人、北原直人、平口广隆、纯一。。。
    文章ID:MT-C2024003
    发布日期:2024年
    提前在线发布:2024年5月31日
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    为了改进对结构表面(如机载海盐和腐蚀传感器)上海盐沉积分布的估计,我们对垂直平板周围颗粒接近流动进行了数值模拟。这是一个典型的物体,它模拟了带有支撑板的传感器。我们使用了基于非定常雷诺平均纳维-斯托克斯方程的计算流体动力学(CFD)模型。通过与现有圆柱体周围颗粒流动研究的对比验证了结果,我们检查了不同接近流向(0,45度)和颗粒直径(5×10)下平板上颗粒碰撞效率的变化-6− 1.6×10-4m) ●●●●。冲击效率随颗粒直径的增加而迅速增加,而流动方向的影响较小。碰撞效率的增加是由于惯性碰撞的作用,因此斯托克斯数随风速和板尺寸的变化可用于预测碰撞效率增加所需的流量和颗粒条件。板前表面上的小颗粒效率高于圆柱体上的效率。平板上的小颗粒碰撞是由钝体周围的流动分离局部激活的,而圆柱体上的小粒子碰撞是由没有流动分离的拦截引起的。

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  • 邵宣义、小野森美、中田泰基、布冯涛、张楠。。。
    文章ID:MT-L2023019
    发布日期:2024年
    提前在线发布:2024年4月26日
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    非燃烧镁合金在轻型汽车中备受关注。然而,其实际应用需要连接和焊接技术的支持。自穿孔铆接(SPR)在铝合金中得到了广泛的应用。然而,关于不燃镁合金SPR接头的报道很少。基于失效机理分析,研究了Mg-4%Al-1%Ca-0.2%Mn(以下简称AX41)合金相似材料和异种材料SPR接头的疲劳性能。异种材料接头采用AA6061(Al-1%Mg-0.05%Si)和SPCC(钢板冷商用)。根据疲劳试验结果,讨论了强度的影响因素。疲劳试验结果表明,除以SPCC为上片的接头外,异种材料接头的疲劳寿命高于同类材料接头。根据断口观察,铆钉脚附近的加工裂纹是疲劳强度性能的次要影响因素。铆钉脚附近的加工裂纹可能导致铆钉旋转,从而使下板材容易弯曲。为了研究弯曲刚度对疲劳强度的影响,制备了不同厚度的上下板进行试验。试验结果表明,弯曲刚度是疲劳强度的主要影响因素。上下薄板的弯曲刚度比直接影响SPR接头的失效模式。

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  • 樱井优介(Yusuke Sakurai)
    文章ID:MT-L2024005
    发布日期:2024年
    提前在线发布:2024年5月31日
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    在Al-Zn-Mg合金中,从焊接性的角度来看,A7003合金被认为是优异的合金,因为它是具有相对低的Zn和低的Mg成分的合金。

    本文研究了在含Cu、Mn、Zr和Fe的Al-5.6质量%Zn-0.75质量%Mg合金中添加Si对时效处理过程中力学性能和微观结构的影响。

    制备了不同Si含量(Si:0.05质量%、0.15质量%和0.30质量%)的合金铸坯,并对这些铸坯进行均匀化和挤压。挤压后,进行四个时效处理:423K一步时效8小时,373K两步时效3小时、6小时和9小时,然后423K时效8小时。

    硅含量越高,内表面和外表面附近的再结晶层厚度越小,横截面上再结晶晶粒的存在率越小。

    在423 K下一步时效8小时后,Si:0.05质量%的强度低于Si:0.15质量%和Si:0.30质量%。另一方面,两步时效导致强度相似的Si:0.05质量%、Si:0.15质量%和Si:0.30质量%。在423K下一步时效8小时后,Si:0.05%质量百分比的低强度被认为是由于粗糙η 相,在晶界和晶粒中沉淀。在Si:0.15质量%和Si:0.30质量%中,均匀化过程中形成的Al(Mn,Fe)Si存在于挤压后的晶界和晶粒中。人们认为,在423K下时效8小时,可以抑制粗η相沉淀的生成,这是粗η相易生成的条件。

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  • 大川信夫
    文章ID:MT-L2024006
    发布日期:2024年
    提前在线发布:2024年5月31日
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    本文概述了蚀坑成核和生长的机理,确立了蚀坑技术的基本原理,基于电化学分析和腐蚀表面的表面电子显微镜观察,对电解电容器用高纯铝箔的阳极溶解和阳极膜形成行为进行了研究。为了阐明凹坑形核和生长机制,研究了晶体氧化物和少量铅对刻蚀行为的影响。凹坑在MgAl周围的裂纹处萌生2O(运行)4尖晶石或γ-Al2O(运行)这是由于铝基板上金属脊处的氧化膜结晶所致。使用超高分辨率场发射扫描电子显微镜(FE-SEM),高角度背散射电子(BSE)图像显示,在热轧过程中,由于拾取夹杂物,在沿着轧制线的表面氧化层处,存在约10nm大小的明亮纳米颗粒铅。

    点蚀主要发生在氧化层中,因为在初始直流蚀刻阶段隧道溶解的电位较低。铝箔中钛含量的增加加速了坑中的氢析出,并在交流电蚀刻的阴极半周期中形成水合氧化物。MgAl周围阳极氧化膜的结晶2O(运行)4用透射电子显微镜(TEM)观察到硼酸溶液中形成的尖晶石晶体。圆形γ'-Al2O(运行)在MgAl周围形成2O(运行)4随着形成电压的增加,晶体在整个表面膨胀。

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  • Ryota Higa、Hiro Fujihara、Hiroyuki Toda、Masakazu Kobayashi、Kenichi。。。
    文章ID:MT-L2024007
    发布日期:2024年
    提前在线发布:2024年5月31日
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    在Al-Zn-Mg合金中,氢(H)显著导致力学性能退化。抑制这种氢脆现象是研制高强度Al-Zn-Mg合金必不可少的。由于晶间断裂(IGF)主要是在合金中发生HE时观察到的,因此我们需要了解IGF的萌生行为以抑制HE。应力、应变和H浓度的不均匀分布通常影响多晶材料中IGF的萌生。在本研究中,我们利用晶体塑性有限元方法和H扩散分析在基于3D图像的模型中进行模拟,研究了实际断裂区域的应力、应变和H浓度分布,该模型是基于X射线成像技术获得的3D多晶微结构数据创建的。结合X射线CT对拉伸试样的模拟和现场观察,我们检查了实际裂纹萌生行为中的应力、应变和H浓度分布。在此基础上,讨论了晶间裂纹萌生的条件。结果表明,晶体塑性引起的垂直于晶界的应力主导了晶间裂纹的萌生。相反,应力引起的内部H的积累对裂纹萌生几乎没有影响。

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  • Bum-Soon公园、Hyong-Seok Moon、Hyun-Kuk公园
    文章ID:MT-M2024001
    发布日期:2024年
    提前在线发布:2024年4月19日
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    使用铁(Fe)和碳化铌(NbC)粉末制备金属基复合材料(MMC),并通过高能球磨合成不同NbC含量(0、5、10和20 wt.%)的MMC。因此,铁0.99编号0.01固溶体的形成影响了晶格畸变和峰移。随后,通过在850°C和60 MPa的烧结压力下快速烧结来巩固Fe-NbC复合材料。Fe-NbC复合材料的硬度范围为128.9±10.4至374.5±14.6 kg/mm2,这与hall-petch关系有关。这种增强是由于高能球磨团聚粉末的弥散强化作用以及放电等离子烧结对晶粒生长的控制。特别是,Fe-NbC复合材料的抗氧化性随着NbC含量的增加而逐渐提高,表明氧化层,例如Nb2O(运行)5,铁2O(运行)、和铁O(运行)4Fe-NbC复合材料表面局部形成。随着NbC含量的增加,氧化层从204.34µm减少到12.99µm。

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  • 岩田裕久、坂田裕久
    文章ID:MT-M2024022
    发布日期:2024年
    提前在线发布:2024年4月26日
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    硅对可见光不透明,但对红外线透明。因此,当红外激光在硅内聚焦时,聚焦部分变得超热,在硅内形成修正体积(激光诱导修正体积:LIMV)。在激光束以相等的间隔(例如,5µm)沿交叉方向注入硅片后,从外部施加一个力。然后,LIMV形成裂纹,将硅片分成5µm见方的小块。这就是隐形切割(SD)技术,目前广泛应用于半导体器件的制造。在这个过程中,阐明LIMV的性质具有重要的工业和学术意义。作者通过TEM观察阐明了LIMV的发生机制。这一现象起初看起来极为令人费解,但最终被阐明了。在这个概述中,我们想按时间顺序描述导致这一解释的过程。这一现象极为令人费解,由于作者缺乏知识,迄今为止发表的论文内容中存在错误,因此我们在本综述中对其进行了更正。

     

    本文最初以日语发表于J.Japan Inst.Met。马特。88(2024) 69–80. 表4和6以及图1、3、7–16、21、22、27、28、30和33以及图20、31和32的标题稍作修改。

    图20巨型伪Frenkel对。上半部分经参考文献[10]许可复制。全尺寸图像
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  • 田田裕久、藤原裕久、平山敬介、清水和辅。。。
    文章ID:MT-M2024026
    发布日期:2024年
    提前在线发布:2024年5月10日
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    最近的研究表明,一些具有高界面氢捕集能的金属间化合物颗粒(例如Mg2硅)在高氢浓度下容易损坏。在本研究中,观察到A6061合金中颗粒损伤的加速现场通过X射线CT分析了裂纹尖端应力场中颗粒的损伤行为,高应力三轴性导致氢浓度局部增加。氢对分散Mg损伤行为的影响2通过制备充氢材料来研究硅颗粒,以获得极高的氢浓度,并利用裂纹尖端区域的进一步氢富集。镁的界面脱粘2拉伸断裂前,裂纹尖端附近经常观察到硅颗粒。虽然断裂是典型的延性断裂,但氢加速了颗粒损伤,降低了铝合金的宏观塑性。这可视为铝合金氢脆的一种形式。即使在氢浓度相对较低(0.85质量ppm)的材料中,界面脱粘也发生在富氢裂纹尖端区域。较高的氢浓度促进了更大粒径和颗粒形状范围内的界面脱粘。可以推断,由于外部氢暴露、应力腐蚀开裂、腐蚀或裂纹尖端,预计会发生局部氢富集,这可能直接导致镁的脱粘2硅颗粒/铝基体界面。根据分析,Mg的直径减小和形状简化2硅颗粒是抑制这种氢致脱粘的有效方法。

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  • 铃木石步、林伟仁、沙野、村田秀美、摩托罗拉。。。
    文章ID:MT-Z2024007
    出版时间:2024
    提前在线发布:2024年5月31日
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    岩石孔隙度是最基本的物理性质之一,在断层带钻井工程中需要定量评价岩石的特性。在2016年熊本地震主震期间破裂的Futagawa断层的钻探项目中,虽然测量了完整岩芯样品的孔隙度,但由于无法在断裂带中获得岩芯样品,因此没有连续的孔隙度剖面。因此,我们使用声波测井数据估计了深度约为300–660 m的垂直连续孔隙度剖面,但项目钻孔FDB-1中的383–399 m除外。首先,我们测试了之前研究中提出的沉积岩和火山岩的几个不同经验方程,并提出了一个考虑压实度和岩性对沉积岩影响的新方程。其次,我们将估计孔隙度与测量岩芯样品深度处的岩芯孔隙度进行了比较。因此,我们的新方程为沉积岩提供了更好的估计,但之前称为Li等人的方程为火山岩提供了更接近的估计。我们的沉积岩新方程估计的孔隙度在约300–330 m深处约为50%,在约330–350 m和510–660 m深处约20–40%。Li等人的方程估计的火山岩(块状熔岩)孔隙度约为15%深度约为380–460 m,火山岩(自碎屑熔岩)深度约为30–40%,深度约为350–380 m和460–510 m。显然,由于存在裂缝孔隙度和蚀变,由火山岩声波测井得出的孔隙度大于使用完整岩芯样品测得的孔隙度。因此,得出的孔隙度剖面可能反映了福塔川断层钻探项目钻孔中的合理原地状态。

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  • 张林峰、松井和弘、徐哲峰、崔永步、苏健次郎。。。
    文章ID:MT-M2024045
    发布日期:2024年
    提前在线发布:2024年5月24日
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    打破钢材强度和延展性之间的权衡关系一直是一个永恒的话题,因为研究人员一直在寻求更节能、更资源高效的钢材使用方式。本研究创新性地将轧制、回火和临界间退火相结合,以获得Fe-4Mn-4Ni-3Al-0.1C钢的高强度-高塑性组合。被称为多步临界间退火(MIA)的工艺旨在实现以下目标:(a)在奥氏体的非再结晶区轧制产生的拉伸片状晶粒结构,(b)回火过程中形成的碳化物继承的Mn/C非均匀奥氏体,贫锰/贫碳奥氏体区起源于铁素体;同时,Mn/C富集奥氏体区域源于碳化物溶解,(C)在临界间退火冷却过程中,Mn/C贫化奥氏体区域发生相变硬化,(d)室温下作为残余奥氏体保留的富锰奥氏体区域的应力松弛。通过优化的MIA工艺(400°C回火3小时,然后765°C临界间退火40分钟),试样获得了良好的机械响应。获得的显微组织由贝氏体交替片层和微观上特殊的退火马氏体组成,后者由纳米级的二次马氏体和残余奥氏体膜组成。钢的屈服强度和总伸长率分别从直接亚临界退火工艺的858MPa和12%提高到MIA工艺的1011MPa和32%。使用改进的Crussard-Jaoul分析来评估钢的变形行为。由于大量贝氏体形成,初始应变硬化指数相对较高(0.72 m-1)观察到DIA钢。而较低的初始应变硬化率(0.32 m-1)由于MIA钢中稳定奥氏体和次级马氏体的增加,加工硬化的更多阶段确保了优异的强度-延展性组合。

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  • Sae Sueki、Akimitsu Ishii、Akinori Yamanaka
    文章ID:MT-P2024002
    发布日期:2024年
    提前在线发布:2024年5月24日
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    通过有限元模拟预测材料变形行为的准确性取决于所选材料模型中的参数。虽然通常从标准材料试验(例如单轴拉伸和多轴材料试验)中识别参数以表征变形行为,但识别过程需要大量试验。我们将数字图像相关(DIC)测量和有限元模拟与基于集成的四维变分方法(En4DVar)相结合,开发了一种新的反演方法来估计材料模型参数。En4DVar将从材料试验中获得的实验数据纳入有限元模拟,有限元模拟再现了试验,并对参数进行了反向估计,从而使模拟结果与实验数据相符,从而减少了实验工作量。我们使用所提出的方法从铝合金圆棒的单轴拉伸试验结果中估计应变硬化规律和各向异性屈服函数的参数。DIC测量是为了获得试样表面三维位移和应变场的实验数据,包括颈缩范围。结果表明,En4DVar是一种很有前途的方法,可以从少量试验结果中反演参数并表征材料的变形行为。

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  • Hanseul Kim、Hikima Kazuhiro、渡边健太、松井直树、Suzuk Kota。。。
    文章ID:MT-Y2024001
    发布日期:2024年
    提前在线发布:2024年5月24日
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    锂的机械性能10.35Ge公司1.35P(P)1.65S公司12通过压痕试验研究了不同晶粒尺寸的(LGPS)固体电解质。手动LGPS(HM LGPS,d日50:1.32µm)和湿磨LGPS(WM LGPS,d日50:0.46µm)粉末被单轴压制以获得颗粒样品。HM LGPS和WM LGPS颗粒的体积密度相似,为1.63 g cm–3。与HM LGPS相比,在初始加载/卸载时,WM LPGS芯块因空腔减少而出现较大变形。在随后的循环中,两种芯块在高达20N的压力范围内均表现出弹性变形行为。HM LGPS和WM LGPS的弹性模量和相对残余深度分别为21.7 GPa和0.41 GPa,0.75和0.71。这一结果表明,WM-LGPS比HM-LGPS更具弹性变形性,塑性变形性更小,这可能与Hall-Petch关系解释的晶界强化有关。基于这些力学性能,讨论了In-Li电极/WM LGPS电解质界面在充放电过程中的优异循环稳定性。通过粒径控制硫化物固体电解质的机械性能对于抑制全固态电池的物理退化非常重要。

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  • 吉中富美、长岛信夫、佐口高弘
    文章ID:MT-Z2024002
    发布日期:2024年
    提前在线发布:2024年4月26日
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    对Fe-15Mn-10Cr-8Ni-4Si双向转变诱导塑性(B-TRIP)钢进行了极低周疲劳试验,总轴向应变幅度高达10%。当总应变幅度为4%或更高时,疲劳寿命约为SUS316的5倍。Fe-15Mn-10Cr-8Ni-4Si的疲劳寿命提高归因于可逆双向γε在疲劳变形过程中的转变,这可能会减轻疲劳损伤。相反,当应变率从0.1到2.5%/s变化,总应变幅度为10%时,疲劳寿命随着应变率的增加而降低。断口分析显示,断裂表面随应变速率变化显著。在低应变速率下,观察到以刻面和二次裂纹为特征的晶体断裂表面,而在高应变速率时未观察到这些特征。尸检微观结构的电子背散射衍射测量表明,在低应变率下频繁形成ε-马氏体,而在高应变率下马氏体转变受到抑制。根据γ-奥氏体和ε-马氏体之间的吉布斯自由能差(即ΔG公司γ→ε)并从变形机理的角度讨论了应变速率对超低周疲劳的影响。在低应变率下,B-TRIP有效工作的条件,即ΔG公司γ→ε是负的,但接近于零,在整个生命周期内都保持不变。在高应变率下,由于Δ的增加,变形机制转变为以γ-奥氏体为主的变形机制G公司γ→ε自噬引起的;B-TRIP提供的疲劳损伤缓解机制在高应变率下不太可能发生,这降低了疲劳寿命。

     

    本文最初以日语发表于J.Japan Inst.Met。马特。72(2023) 858–865. 表1和图1、6和7的标题稍作修改。

    图1总应变幅度与疲劳寿命的关系。全尺寸图像
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  • Yoshiharu Murase、Hideki Katayama
    文章ID:MT-M2024009
    发布日期:2024年
    提前在线发布:2024年4月19日
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    利用扫描开尔文探针力显微镜(SKPFM)在常压下对阴极充电SUS316柱状晶体的入口/出口表面的氢侵入/渗透进行了监测。在室温下制备了表面覆盖有氧化膜的柱状晶体样品,用于阴极充电测试和随后的SKPFM测量。充电后7d,在δ-铁素体相中检测到入口表面的侵入氢,充电后δ-铁氧体和奥氏体基体边界处侵入氢的偏析延长了>10d。充电后3天,在δ-铁氧体相中检测到出口表面上的渗透氢,但无论充电情况如何,在某些δ-铁素体相中渗透氢都不明显。充电后,渗透氢在δ-铁氧体和一些金属间沉淀物之间的边界处的偏析延长了7天。为了加深对焊接金属氢脆机理的理解,本文讨论了基于异质微观结构的侵入/渗透氢行为。

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  • Dang Tuyen Nguyen、Thi Hong Nhung Nguyen、Quoc Hoan Tran、Thanh Tung D。。。
    文章ID:MT-M2024041
    出版时间:2024
    提前在线发布:2024年4月19日
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    在本研究中,银纳米线透明导电电极(TCE)的电学性能和稳定性通过铂电镀工艺得到改善(AgNWs@铂TCE)。电镀后,环境和热稳定性大大提高,而板电阻大大降低。片材电阻从181.3Ω/□急剧下降至16.59Ω/□AgNWs@铂与基于银纳米线的TCE相比,TCE提高了20°C。板电阻AgNWs@铂暴露于环境空气五个月后,TCE几乎保持不变。最佳电镀条件是在10µA的电镀电流下持续30s。在此条件下AgNWs@铂TCE约为16.59Ω/□、83.89%和123Ω−1分别是。

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  • 琦孔、安石石拔
    文章ID:MT-M2024021
    发布日期:2024年
    提前在线发布:2024年5月13日
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    在计算金属导热系数时,分子动力学(MD)模拟具有固有的局限性。也就是说,只有声子(晶格)热导率可以从原子轨迹中推导出来,这是通过数值求解牛顿运动方程得到的。因此,金属中电子的重要贡献仍未被解释。在本研究中,采用光梯度助推机(LightGBM)回归模型,以MD模拟计算的热通量、电导率等为输入变量,预测金属的热导率。LightGBM模型成功地预测了用于热导率计算的复杂非线性Green-Kubo关系,尽管潜在的物理机制还不完全清楚。该模型准确地预测了金属导热系数的各种温度依赖性。此外,利用已知Al-Cu合金成分训练的模型可以估计未知成分合金的导热系数。该模型还证明了对不同成分和温度的合金具有一定程度的预测能力。本研究证明了数据驱动方法的潜力,它是一种有效的方法,可以揭示MD模拟的不完整数据与真实材料属性之间的复杂关系,尤其是在基础物理难以捉摸的情况下。

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  • 李恒、徐凯、钱跃荣、史文超、朱晓勇、吴玉成
    文章ID:MT-M2024010
    发布日期:2024年
    提前在线发布:2024年4月12日
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    “弯曲+高频焊接”制造的铝合金外壳是中国新能源汽车电池组的核心部件。尽管如此,该工艺仍无法生产壁厚不等的下一代外壳产品。本研究以壁厚小于0.5mm、公差范围为±30µm的不等厚方形3003铝合金电池壳为研究对象。根据3xxx系列铝合金的冷加工硬化特性,制备了热挤压空心坯料,并在此基础上尝试开发了一种新的冷拔工艺。在分析缺陷件冷拔过程中应力应变场的基础上,优化了模具入口R角尺寸和毛坯尺寸,解决了毛坯局部断裂和撕裂的问题。结果表明,冷拔过程中最大应力发生在尺寸区与壁厚减薄区相交的圆角处。该位置受到拉伸应力、来自内模和外模的法向压力以及切向摩擦力的影响,导致材料堆积现象;冷拔方向的物料流动速度不一致,会在成品表面形成U型花纹;随着R角的增大,冷拔方向上的应变值先增大后减小,当R角尺寸为1.5mm时达到最大值。优化后,最大等效应力从205 MPa降至190 MPa,平均应变从0.15–0.22增加到0.3以上。本研究通过优化冷拉工艺参数和模具结构,成功制备了超薄磷酸铁锂电池壳。

    图1工艺流程及参数图。全尺寸图像
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  • Masaaki Nakai、Mitsuo Niinomi、Takahiro Oneda
    物品编号:L-M2010824
    发布时间:2011年2月1日
    提前在线发布:2011年1月13日
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    关于收回物品的公告
    以下文件已从Mater数据库中撤回。事务处理。,因为作者在接受后出版之前发现了基于对实验结果误解的描述。
    马特。事务处理。52(2011)提前查看。
    优化ω相析出提高生物医学β型Ti-Nb-Ta-Zr合金疲劳强度同时保持低杨氏模量
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