金属学报  2008, Vol. 44 Issue (11): 1286-1291

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颗粒材料特性对冷喷涂撞击行为影响的模拟研究

周香林;苏贤涌;崔华;郭辉华;巫湘坤;张济山

北京科技大学新金属材料国家重点实验室

Effect of material properties of cold-sprayed particles on its impacting behavior

北京科技大学

周香林; 苏贤涌; 崔华; 郭辉华; 巫湘坤; 张济山 . 颗粒材料特性对冷喷涂撞击行为影响的模拟研究[J]. 金属学报, 2008, 44(11): 1286-1291 .

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(4407 KB)   摘要: 采用有限元数值计算方法研究了冷喷涂过程中Cu, Al及Ni合金和Ti合金颗粒与Cu基板的碰撞变形行为, 探讨了颗粒的材料特性对其碰撞基板后的变形行为和结合行为的影响. 结果表明, 与基板相比,有效塑性极限大于衬底的金属颗粒易发生绝热剪切失稳, 此时, 基板不发生失稳, 并释放积攒的变形能,使颗粒发生回弹现象. 有效塑性极限小于衬底的金属颗粒不发生绝热剪切失稳, 其积攒的变形能在碰撞后期释放, 促进了基板的失稳. 关键词 ： 冷喷涂,  数值模拟,  绝热剪切失稳     Abstract：The deformation behavior of Cu, Al, Ti alloy and Ni alloy particles upon Cu substrates in cold spraying was studied using the finite element analysis, and effect of material properties of cold-sprayed particles on its impacting behavior. The results indicated that, compared to the substrate, particles with higher effective plastic limit were inclined to undergo adiabatic shear instability. The substrate without adiabatic shear instability released deformation energy, which lead to rebound of particles. Adiabatic shear instability wasn’t observed in particles with lower effective plastic limit, and the release of the deformation energy promoted the adiabatic shear instability of substrate. Key words： 收稿日期: 2008-04-28      ZTFLH:  TG174.442   服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 周香林 苏贤涌 崔华 郭辉华 巫湘坤 张济山 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/Y2008/V44/I11/1286 [1]Klinkov S V,Kosarev V F,Rein M.Aerosp Sci Technol, 2005;9:582 [2]Alkimov A P,Kosarev V F,Papyrin A N.Dokl Akad Nauk SSSR,1990;315:1062 [3]Alkhimov A P,Kosarev V F,Nesterovich N I,Papyrin A N,Shushpanov M M.Russ Pat,1618778,1990 [4]Assadi H,G(?)rtner F,Stoltenhoff T,Kreye H.Acta Mater, 2003;51:4379 [5]Li W Y,Liao H L,Li C J,Li G,Coddet C,Wang X F. Appl Surf Sci,2006;253:2852 [6]Li W Y,Liao H L,Li C J,Bang H S,Coddet C.Appl Surf Sci,2007;253:5084 [7]Crujicic M,Saylor J R,Beasley D E,DeRosset W S,Hel- fritch D.Appl Surf Sci,2003;219:211 [8]Li W Y,Li C J,Wang Y Y,Yang C J.Acta Metall Sin, 2005;41:282 (李文亚，李长久，王豫跃，杨冠军．金属学报，2005；41：282) [9]Balani K,Agarwal A,Seal S,Karthikeyan J.Scr Mater, 2005;53:845 [10]G(?)rtner F,Borchers C,Assadi H.In:Marple B,Moreau C, eds.,Proc Int Thermal Spray Conference,Orlando:ASM International,2003:1 [11]van Steenkiste T H,Smith J R,Teets R E.Surf Coat Technol,2002;154:237 [12]Schmidt T,G(?)rtner F,Assadi H,Kreye H.Acta Mater, 2006;54:729 [13]Jodoin B.J Therm Spray Technol,2002;11:496 [14]Jodoin B,Ajdelsztajn L,Sansoucy E,Zuniga A,Richer P, Lavernia E J.Surf Coat Technol,2006;201:3422 [15]Gilmore D L,Dykhuizen R C,Neiser R A,Rocmer T J, Smith M F.J Therm Spray Technol,1999;8:576 [16]Grujicic M,Zhao C L,Tong C,DeRosset W S,Helfritch D.Mater Sci Eng,2004;A368:222 [17]Li C J,Li W Y,Wang Y Y.Thermal Spray 2003:Advanc- ing the Science and Applying the Technology.Materials Park,OH:ASM,2003:9 [1] 毕中南, 秦海龙, 刘沛, 史松宜, 谢锦丽, 张继. 高温合金锻件残余应力量化表征及控制技术研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1144-1158. [2] 冯力, 王贵平, 马凯, 杨伟杰, 安国升, 李文生. 冷喷涂辅助感应重熔合成AlCo x CrFeNiCu高熵合金涂层的显微组织和性能[J]. 金属学报, 2023, 59(5): 703-712. [3] 熊天英, 王吉强. 中国科学院金属研究所冷喷涂技术研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(4): 537-546. [4] 王重阳, 韩世伟, 谢峰, 胡龙, 邓德安. 固态相变和软化效应对超高强钢焊接残余应力的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(12): 1613-1623. [5] 张开元, 董文超, 赵栋, 李世键, 陆善平. 固态相变对Fe-Co-Ni超高强度钢长臂梁构件焊接-淬火过程应力和变形的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(12): 1633-1643. [6] 周小宾, 赵占山, 汪万行, 徐建国, 岳强. 渣-金界面气泡夹带行为数值物理模拟[J]. 金属学报, 2023, 59(11): 1523-1532. [7] 夏大海, 邓成满, 陈子光, 李天书, 胡文彬. 金属材料局部腐蚀损伤过程的近场动力学模拟：进展与挑战[J]. 金属学报, 2022, 58(9): 1093-1107. [8] 李文亚, 张正茂, 徐雅欣, 宋志国, 殷硕. 冷喷涂Ni及镍基复合涂层研究进展[J]. 金属学报, 2022, 58(1): 1-16. [9] 胡龙, 王义峰, 李索, 张超华, 邓德安. 基于SH-CCT图的Q345钢焊接接头组织与硬度预测方法研究[J]. 金属学报, 2021, 57(8): 1073-1086. [10] 李子晗, 忻建文, 肖笑, 王欢, 华学明, 吴东升. 热导型等离子弧焊电弧物理特性和熔池动态行为[J]. 金属学报, 2021, 57(5): 693-702. [11] 杨勇, 赫全锋. 高熵合金中的晶格畸变[J]. 金属学报, 2021, 57(4): 385-392. [12] 王富强, 刘伟, 王兆文. 铝电解槽中局部阴极电流增大对电解质-铝液两相流场的影响[J]. 金属学报, 2020, 56(7): 1047-1056. [13] 刘继召, 黄鹤飞, 朱振博, 刘阿文, 李燕. 氙离子辐照后Hastelloy N合金的纳米硬度及其数值模拟[J]. 金属学报, 2020, 56(5): 753-759. [14] 王波,沈诗怡,阮琰炜,程淑勇,彭望君,张捷宇. 冶金过程中的气液两相流模拟[J]. 金属学报, 2020, 56(4): 619-632. [15] 许庆彦,杨聪,闫学伟,柳百成. 高温合金涡轮叶片定向凝固过程数值模拟研究进展[J]. 金属学报, 2019, 55(9): 1175-1184. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed