高压扭转制备SiCp/Al 复合材料的断裂行为论文

中国54式手枪,是51式手枪家族或曰TT系列手枪家族的主要成员和重要成员。是本家族中生产时间跨度大、生产数量多、装备规模大、装备时间长的手枪。是迄今为止世界军用手枪中生产数量多、装备规模大的手枪型号。

“现在过节,不再逢人必喝、逢喝必醉,像是卸去了身体和心灵的一道枷锁”“不再为送月饼、拒月饼费尽思量,反而觉得一身轻松”……刚刚过去的国庆、中秋双节,大家普遍感到清风习习。一些党员干部感慨,中央八项规定出台后的这5年,不只言行举止被“箍紧”了,思想觉悟也被“震醒”了。

时间:2018-11-15 20:04点击: 次来源:好文学作者:佚名评论:- 小 + 大

自从上世纪八十年代,我初次见到54式手枪开始,我就被它的风采所倾倒,一直梦想拥有一支属于自己的独特的54式手枪。

作风的转变与觉悟的提升,其实互为表里、同频共振。“内无妄思,外无妄动”,思想觉悟看似无形,却决定着一个人的状态和行为。面对顽固性、反复性极强的“四风”问题,如果觉悟在“风”中飘,行为难免在“风”中摇。回顾那些走入歧途的官员,不论是在“你知我知,天知地知”的自欺欺人中沉沦,还是在“有权不用,过期作废”的功利主义中堕落,抑或在“一人得道,鸡犬升天”的封建意识中迷向,一个关键原因就是自我省察不足、思想觉悟滑坡。

SiCp/Al
复合材料具有比强度高、耐磨性高、热膨胀系数小、成本低等一系列优点3,被认为是一种较理想的结构材料和功能材料,可广泛应用于航空航天、机械制造等行业。传统制造工艺如铸造、粉末冶金等,制得的复合材料存在致密度不高、SiC
颗粒分布不均匀等问题,一般需要二次加工进行改善。高压扭转法(high-pressure
torsion,简称为HPT)具有强大的剪切变形能力,相比于传统粉末制备工艺,不仅可以细化基体晶粒,使SiC
分布更均匀,同时能较大程度地提高复合材料的致密度,减少孔隙的产生。材料的断裂性质直接影响其力学性能,具有优良断裂韧性的材料强度高、塑性和延展性好。颗粒增强复合材料的损伤主要有3
种形式:1) 颗粒破裂;2) 颗粒/基体界面脱粘;3)
基体内气孔成核、扩展。孙超等对SiCp/Al 复合材料拉伸时SiC
颗粒的应力状态进行了模拟研究,研究表明材料受拉应力作用时,形状不规则的增强颗粒在塑性基体内会产生应力集中,并且增强颗粒尖角处在集中应力作用下会与基体脱粘,形成孔隙。

2005年,我做了一支铝塑木复合结构的大比例54式手枪,部分的完成了这个梦想。

北宋隐士林逋在《省心录》中写道:“坐密室如通衢,驭寸心如六马,可以免过。”正所谓“心正则众邪不生”,当前,制度之网越织越密、执纪刚性愈发增强,但对于党员干部来说,只有把外在的“制约”化为内在的“守约”,由“不敢伸手”变为“不会动心”,才能真正做到明是非、知进退、有取舍。反之,如果仅畏惧于外在的制度,而不内化为心中的律令,不推不动、不拖不走,就难免痼疾难除、旧病易发,终受到严处。

李晓等, 10研究表明,在HPT 剧烈的剪切变形作用下,断裂微区脆性的SiC
颗粒与韧性基体变形不协调,在颗粒和基体之间产生较大的内应力。随着应力和应变的累积,内应力更大,产生颗粒与基体脱粘和颗粒微裂纹,甚至颗粒断裂。因此,SiC
颗粒上的微裂纹与基体之间的界面处会产生孔隙。随着材料承载,微小缺陷不断发展,最终导致材料破坏。这些研究表明,颗粒增强复合材料的断裂机理和失效模式都较为复杂。目前,国内已有采用HPT
法制备了高性能的SiCp/Al
复合材料。李晓等研究结果表明,HPT可以有效致密SiCp/Al
复合材料和提高其强度等性能。但是,人们对大塑性变形工艺制备颗粒增强复合材料断裂行为的研究仍较少。本研究采用不同工艺参数HPT
法制备SiCp/Al复合材料,从材料断口形貌和界面原子扩散入手,结合其真应力应变曲线,讨论和分析HPT
变形工艺对颗粒增强复合材料断裂行为的影响。研究结果可丰富对大塑性变形制备颗粒增强复合材料断裂力学的理论内容,为该类材料合理地实际应用提供参考。

54式手枪是我国人民喜闻乐见的手枪,名气在全世界也是相当大的,先上个图,做引子。

自修之道,莫难于养心。正因其“难”,非下一番苦功夫不可。以世俗的眼光看,一首诗中所云“岂不爱权位”“岂不爱粉黛”,似乎是天经地义的事。但对于共产党人来说,提升觉悟,就是要搬掉“岂”字头上那座“山”,就是要努力做到“己不爱”。拿出“更挽藤梢上上头”的决心毅力,一念之非即遏之、一动之妄即改之,才能在面对“名利风”“攀比风”“浮躁风”“奢靡风”之时,心境坦然、不为所动。

1 实验

由于要遵守国内法律的关系,这模型的比例定为1: 0.98。

砥砺思想觉悟、传承优良作风,党史是好的营养剂。革命战争年代,方志敏的妻子缪敏不幸被捕入狱,方志敏手握为革命筹集的公款,却坚决不徇情济亲、拿钱营救;罗荣桓去世时,拉着妻子的手再三嘱咐,“我死以后,分给我的房子不要再住了,搬到一般的房子去,不要特殊”;杨善洲退休后,没有颐养天年享清福,而是选择回到家乡种树20多年,后把价值3亿多元的大亮山林场无偿交给了国家……“知之愈明,则行之愈笃”,对一代代优秀共产党人而言,觉悟是洪亮的钟声,警醒他们有所畏、知所止;觉悟是心中的灯塔,引领他们择高处立、向宽处行。

试验选用平均粒度37.28 μm 的铝粉为基体,平均粒度13.59 μm 的绿色α-SiC
颗粒为增强体,将850 ℃保温3 h 后的SiC
颗粒与铝粉机械混合均匀。在自行设计的HPT
专用液压机上进行实验,所制备试样尺寸为φ 30 mm ×2 mm,如
所示。扭转角速度为1 r/min,其它工艺参数如 所列。将制备的试样在其半径3.5
mm 处线切割成板状拉伸试样,在万能试验机上进行拉伸试验。

54式手枪虽然很优秀,但是也有一些不足,比如握把倾角不大,指向性不佳。这是由其基础设计决定的。因为TT系列手枪,可视为一款使用苏版7.63X25毛瑟弹的、带闭锁结构的、左侧置空仓挂机的、外露击锤击发的FN勃朗宁M1903的改进版。其握把倾角和FN勃朗宁M1903一脉相承。

作风的改进,没有休止符;觉悟的提升,永远在路上。把纪律规矩刻印于心,慎独、慎初、慎微,自重、自省、自警,由“修于内”而“形于外”,我们就能从容抵达“从心所欲不逾矩”的人生境界。

采用扫描电子显微镜和能谱仪对拉伸后的试样断口形貌和界面原子扩散进行观察与分析,并研究在不同HPT
工艺参数下SiCp/Al 基复合材料的拉伸断裂行为。

在不进行伤筋动骨的改变的前提下,改进握把倾角的方案并不多。

2 结果及分析

先画图,按照个人喜好来。

2.1 拉伸结果及断口形貌

如上图所示,本方案对枪底把进行了至少4处改动,对击锤组件进行一次改动,对复进簧进行1处改动,画完图,按照做模型的年代,命名其为54-05手枪模型。

所示为在室温下扭转2 圈时,在0.5 GPa 和0.62 GPa 压力下的体积分数为8.75%
SiCp/Al 材料的真应力应变曲线,其断口形貌如
所示。从可见:随压力增大,材料的屈服强度增大,而抗拉强度和断后伸长率降低。观察拉伸试样的宏观断口,在0.6
GPa 压力下断口无明显颈缩现象,属于脆性断裂。从
可知,试样的断口形貌都呈现出不规则的韧窝,较多的韧窝中嵌有SiC
颗粒,且有少量颗粒破碎。表明材料在0.62 GPa
压力变形时,材料更趋于脆性断裂,同时,SiC
颗粒在较大压力下易产生裂纹,导致破碎,材料产生更多的裂纹源,裂纹从SiC颗粒破碎处和SiC
颗粒与基体界面处开始扩展。

主要改动在于,增大握把后轮廓的倾角,大约到115度,并且把握把根部前缘中指持握处和握把根部后缘虎口弯位适当的切削,使持握起来更舒适,根本改善了其指向性。但是也有缺点,一是这样一来,手小的人持握起来或许会吃力,二是会增加握把组件的重量。

所示为室温下0.3 GPa 压力时,扭转1/3 圈数和2 圈数的8.75% SiCp/Al
材料的真应力应变曲线,其断口形貌如 所示。从
可见:随扭转圈数增加,材料的屈服强度、抗拉强度和断后伸长率均增大。观察拉伸试样的宏观断口,相对于扭转1/3
圈的拉伸试样,扭转2
圈的拉伸试样宏观断口有比较明显的颈缩现象,断口倾斜较为明显,属于韧性断裂,说明扭转圈数影响该类复合材料的断裂性质。由
可知,随扭转圈数增加,韧窝数量明显增多,并且基体上有较小且深的孔洞。从基体撕裂痕迹的大小及韧窝的分布可以看出:较多扭转圈数下试样的SiC
颗粒分布较均匀,可以有效阻碍裂纹的扩展。

其他改进在于,枪底把后缘略向后加长,击锤也加长,可以杜绝偶然出现的射击时击锤夹虎口的问题。

所示为在0.3 GPa 压力下扭转2 圈,不同变形温度下8.75% SiCp/Al
材料的真应力应变曲线,其断口形貌如 所示。从
可见:变形温度升高,可以提高材料的抗拉强度和断口伸长率;在180
℃变形温度下,拉伸试样有较为明显的颈缩现象发生,趋于韧性断裂,表明变形温度会影响材料的断裂性质。由
可知,在100 ℃时,断口处基体呈现撕裂状,SiC
颗粒与基体脱粘比较明显,并且在颗粒脱粘产生的韧窝周围有较多的小韧窝,且韧窝形状不规则。在SiC
颗粒的尖角处有基体撕裂的痕迹,由于SiC 颗粒和Al
基体的热膨胀系数不同,在热力耦合作用下SiC颗粒受力不均匀,发生脱粘或解理断裂。在试样拉伸时,SiC
颗粒尖角处应力较大,使SiC
颗粒与基体界面结合较弱处发生脱粘,产生孔隙,如所示。在180 ℃时,Al
基体撕裂更为明显,且基体内部的小韧窝数量增加明显。分析表明,变形温度既能够在一定程度上提高复合材料的强度,也会影响增强颗粒与基体的界面结合,从而影响复合材料的断裂性能。

朝鲜68式手枪也是加长了击锤。

2.2 SiC-Al 界面能谱扫描

图画好了,开工,根据以弹定枪的原则,先做弹匣。用0.7毫米厚的镀锌铁板围成弹匣,如前文作CZ52做法相同。

在不同扭转圈数试样的断口形貌中选取较明显的SiC
颗粒表面进行元素检测,结果如 所示。从可见:两处SiCp 表面上Al
的质量分数分别为82.49%和56.15%,说明在SiCp
表面附有较多的Al。检测结果表明,在常温下采用HPT 工艺制备SiCp/Al
复合材料可以在较短时间内使Al 快速扩散到SiCp 表面。通过对扭转1/3 圈和2
圈试样的SiC-Al 界面进行EDS谱扫描发现:在HPT 变形过程中,SiC-Al
界面两侧的Al 和Si 能够发生剧烈的相互扩散,如 所示。扭转1/3 圈和2
圈后Al,Si 的扩散宽度分别为0.154 μm 和0.254
μm,说明增加扭转圈数,有利于Al 和Si 的快速扩散。Al 和Si 含量检测和EDS
谱结果分析表明:HPT 变形可显着影响SiCp/Al
复合材料的界面连接,进而影响SiCp/Al 基复合材料的断裂行为。

弹匣观察孔没有按照原型那样打孔,而是用角磨机开了一个伯莱塔M1934风格的大镂空长观察孔。

3 讨论

托弹板由约1毫米厚的硬铝板直接用老虎钳子折成,然后把边缘用锉磨光。

通过分析断口形貌和SiC-Al 界面的原子扩散行为可知,通过HPT
变形可以改善SiCp/Al
复合材料的断裂性质。大塑性变形促使金属材料内部产生大量的大角度晶界,使原子的扩散能力增强,导致其在SiC颗粒表面的SiO2-Al
界面相互扩散速率急剧增加,有利于提高增强颗粒与基体界面的结合强度。同时,Al
基体晶粒组织细化,其拉伸时形成的小韧窝可以减弱材料微裂纹的扩展,使该材料产生较为明显的韧性断裂。

托弹簧用牙医用钢丝折成。