[發明專利]一種超薄Ti/Al兩層密度梯度材料力學性能評價方法

有效

• 申請號: 201811090746.0
• 申請日: 2018-09-19
• 公開（公告）號: CN109085062B
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 馬運柱;王濤;劉文勝;劉超;劉陽;伍鐳;顏煥元
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 蔣太煒

1.一種超薄Ti/Al兩層密度梯度材料力學性能評價方法；其特征在于：包括下述步驟；

步驟一

設計原始試樣，并制備原始試樣，同時記錄原始試樣各層的厚度以及制備工藝；等比例放大原始試樣各層的厚度，在原始試樣相同的制備條件下，得到系列放大試樣；所述等比例放大原始試樣各層厚度制備出系列放大試樣中，放大比例至少包括5個不同的放大比例；

所述等比例放大原始試樣各層厚度制備出系列放大試樣中；放大比例在1.5-2.5范圍內的放大試樣個數至少大于等于5；同時任意兩個放大試樣的放大比例不相等；

放大試樣中，最薄一個試樣的厚度大于等于0.65mm；

步驟二

測試系列放大試樣的抗拉強度，并對測試結果進行擬合，得出擬合方程；得出擬合方程后，根據原始試樣的厚度，計算得出原始試樣的抗拉強度；

當Ti層厚度為0.1-0.3mm、且Al層厚度為0.1-0.4mm；擬合后，得到的擬合方程為：

其中σ_Ti表示均質材料Ti的抗拉強度、單位為MPa；h_Ti表示Ti/Al兩層梯度材料中Ti層的厚度，單位為mm，C為常數；C表示Ti/Al兩層梯度材料等比例放大至少6倍，且放大樣總厚度大于等于3mm之后抗拉強度所趨近的常數，x表示等比例放大的倍數，y表示對應放大倍數下Ti/Al兩層梯度材料的整體抗拉強度，其單位為MPa。

2.根據權利要求1所述的一種超薄Ti/Al兩層密度梯度材料力學性能評價方法；其特征在于：原始試樣中，任意一層的厚度小于等于0.4mm。

3.根據權利要求1所述的一種超薄Ti/Al兩層密度梯度材料力學性能評價方法；其特征在于：原始試樣的總厚度小于等于0.6mm。

4.根據權利要求1所述的一種超薄Ti/Al兩層密度梯度材料力學性能評價方法；其特征在于：原始試樣為Ti/Al兩層梯度材料；其原始試樣的制備方法為：首先將一定厚度的鈦板和一定厚度的鋁板采用線切割機切成Φ40mm的板材，隨后用砂紙將鈦板和鋁板磨至所需厚度，再用不同目數的砂紙由低到高對板材磨面進行打磨并拋光，然后用丙酮超聲清洗5分鐘以去掉拋光面的油污，待拋光面清洗完后吹干，并將鈦板的拋光面和鋁板的拋光面相貼疊在一起放入內徑為Φ40mm的石墨模具內，隨后連同模具一起放入真空熱壓爐中進行擴散焊接。

5.根據權利要求4所述的一種超薄Ti/Al兩層密度梯度材料力學性能評價方法；其特征在于：當焊接條件為：焊接溫度620～640℃，保溫時間120-240min，真空度為1*10^-3～3*10^-2Pa，壓力為6-12MPa；C的取值為620。