摘要：钛合金具有高比强度、良好的成形性与耐腐蚀性、较宽的性能调节范围等优点,自20世纪50年代以来在多种军用/民用飞机的特定结构上取得了理想的应用效果。随着研究的不断深入,β钛合金成分-工艺-组织的关系更加清晰,性能数据库也不断完善,然而其应用领域在最近20年未获得进一步拓展。本文回顾β钛合金的发展历程及其应用,总结β钛合金的显微组织调控方法、重要工艺参数及其影响,并以目前用量最大的5种高强β钛合金(Ti-10-2-3、Ti-5553、β-21S、β-C、Ti-15-3)为例讨论工艺-组织-性能的关系。最后,从成本与性能两个方面分析β钛合金面临的挑战与机遇。具有更强工艺适应性以及更优力学性能匹配的新合金是未来成分设计的方向,材料集成计算技术将是新型高强β钛合金成分-工艺-组织-性能全流程开发的加速器。

摘要：透明防弹装甲的抗弹效能与透明材料的力学性能及多层异质材料的结构设计密切相关,镁铝尖晶石(MgAl_(2)O_(4))透明陶瓷是一种具有广阔应用前景的高性能防弹透明材料。本文采用万能试验机和霍普金森杆,研究了MgAl_(2)O_(4)透明陶瓷的静动态力学响应行为,并确定了考虑应变率效应、带有损伤的Johnson-Holmquist 2 (JH-2)本构方程。建立了MgAl_(2)O_(4)透明陶瓷/无机玻璃/聚碳酸酯层合结构的有限元模型,以12.7 mm穿燃弹为侵彻元,采用LS-DYNA软件计算了上述层合结构的抗弹性能与MgAl_(2)O_(4)透明陶瓷厚度和透明陶瓷/无机玻璃厚度比间的关系。结果表明,在一定阈值范围内,MgAl_(2)O_(4)透明陶瓷防弹装甲的抗弹性能与透明陶瓷厚度呈正相关;在面密度一定的前提下,随透明陶瓷/无机玻璃厚度比值增加,该复合结构的抗弹性能降低。

摘要：文中首先构筑具有三维结构的四针状氧化锌负载银(Ag@T-ZnO)和二维石墨烯纳米片(GNS)的混杂导电网络,随后灌注环氧树脂固化得到具有沉积结构的Ag@T-ZnO/GNS/EP复合材料,系统研究了Ag@T-ZnO和GNS的配比对复合材料屏蔽效能和力学性能的影响。当Ag@T-ZnO和GNS总质量分数为复合材料的20%且二者质量比为9:1时,二者之间的协同作用及独特的沉积导电网络结构赋予了复合材料优异的屏蔽效能和力学性能,在X波段的平均屏蔽效能可以达到83.8 dB,拉伸性能可达到51.6 MPa。为设计制备兼具优异力学性能和屏蔽性能的复合材料提供了新的思路。

摘要：简要回顾了增材制造技术在航空钛合金领域的发展历程及应用现状,从成形效率、零件尺寸、零件复杂度、材料利用率、表面质量等方面比较了基于直接能量沉积技术与粉末床熔化技术的5种增材制造方法的特点及适用范围,阐述了粉末床熔化技术在推动航空钛合金结构轻量化设计与低成本制造方面的优势。以Ti-6Al-4V为例,分析了增材制造熔池中的物理过程对柱状晶显微组织形成与力学性能各向异性的影响,总结了业界在过程监控与质量控制方面的初步成果以及现有增材制造标准对材料、工艺、检测等方面的要求。最后,介绍了增材制造钛合金零件的成本构成与计算模型,提出了适合采用增材制造工艺的零件特点,并对航空钛合金增材制造的未来进行了展望。