高性能结构材料的三维梯度谐波结构设计

11^th国际先进材料与加工会议

2017年9月7- 8日苏格兰爱丁堡|

祺Ameyama

立命馆大学，日本

海报及接受摘要:参考文献J。

DOI:10.4172 / 2321 - 6212 c1 - 006

摘要

谐波结构(HS)是一种创新的纳米尺度材料设计，它赋予结构金属材料优异的力学性能。一般来说，均匀的超细晶粒(UFG)结构使材料具有高强度。然而，由于变形初期的塑性失稳，这种“Homo”和“UFG”通常不能满足强韧兼具的要求。与这种“Homo和UFG”不同，“HS”具有由双峰晶粒尺寸组成的异质微观结构，并具有控制和特定的细晶粒和粗晶粒拓扑分布。换句话说，HS在纳米和微观尺度上是不均匀的，但在宏观尺度上是均匀的。在本工作中，HS设计已通过粉末冶金路线应用于纯金属和合金，该路线包括控制相应粉末的表面剧烈塑性变形和随后的固结。在宏观尺度上，HS材料的强度和延展性优于其均匀的微观结构的同类材料。图1显示了含HS和粗晶(CG)的各种金属和合金的力学性能对比。可以清楚地注意到，HS金属和合金的标准化屈服强度相对于CG同类产品要高得多。由于应力应变曲线下的面积被认为是材料韧性的表征，因此HS材料的韧性也得到了改善。 These results clearly demonstrate that the HS design leads to improved mechanical properties in most of the metals and alloys which indicate that the HS metallic material would also result in improved performance in service. This behavior was essentially related to the ability of the HS to promote the uniform distribution of strain during plastic deformation, leading to improved mechanical properties by avoiding or delaying localized plastic instability.

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