冲击加载下FeMnNi合金相变和层裂特性实验研究

李庆忠 陈永涛 胡海波 徐永波

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冲击加载下FeMnNi合金相变和层裂特性实验研究

    通讯作者: 李庆忠; 

Experimental Study on Phase Transition and Spall Fracture in FeMnNi Alloy under Shock Pressure

    Corresponding author: LI Qing-Zhong
  • 摘要: 采用激光速度干涉仪(VISAR)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)联合测试技术,利用等厚对称加载和逆向加载实验,研究了FeMnNi合金的冲击相变和层裂行为。结果发现:加载压力大于6.5 GPa时,FeMnNi合金样品发生相变;中心稀疏波的卸载作用使内压力降至4~5 GPa时,FeMnNi合金样品发生逆相变,并伴有卸载稀疏冲击波形成。分析FeMnNi合金样品中塑性波、相变波、稀疏波和稀疏冲击波的传播作用过程,发现加载压力大于其相变应力时,等厚对称加载下FeMnNi合金存在产生层裂行为的物理机制。
  • [1] Barker L M, Hollenbach R E. Shock Wave Study of the  Phase Transition in Iron [J]. J Appl Phys, 1974, 45(11): 4872-4887.
    [2] Veeser L R, Gray G T, Vorthman J E, et al. High Pressure Response of a High-Purity Iron [A]//Furnish M D, Chhabidas L C, Hixson R S. Shock Compression of Condensed Matter-1999 [C]. Utah: American Institute of Physics, 2000: 73-76.
    [3] Christophe V, Gilles R. Iron Damage and Spalling Behavior Below and above Induced  Phase Transition [A]//Furnish M D, Elert M, Russell T P, et al. Shock Compression of Condensed Matter-2005 [C]. Maryland: American Institute of Physics, 2006: 678-681.
    [4] Christophe V, Francois B, Gilles R. Study of Spalling for High Purity Iron below and above Induced  Phase Transition [A]//Furnish M D, Cupta Y M, Forbes J M. Shock Compression of Condensed Matter-2003 [C]. New York: American Institute of Physics, 2004: 511-514.
    [5] Gray G T, Hayes D B, Hixson R S. Influence of the Shock-Induced  Transition in Fe on Its Post-Shock Substructure Evolution and Mechanical Behavior [J]. Journal de Physique IV, 2000, 10(9): 755-760.
    [6] Kalantar D H, Belak J F, Collins G W, et al. Direct Observation of the - Transition in Shock-Compressed Iron via Nanosecond X-Ray Diffraction [J]. Phys Rev Lett, 2005, 95(7): 075502.
    [7] James H, Martin B, Huw D, et al. In-Situ Probing of Lattice Response in Shock Compressed Materials Using X-Ray Diffraction [A]//Elert M, Furnish M D, Chau R, et al. Shock Compression of Condensed Matter-2007 [C]. Hawai: American Institute of Physics, 2008: 1327-1332.
    [8] Tang Z P, Tang X J, Zhang X H, et al. Abnormal Spall Behavior Observation in Pure Iron and FeMnNi Alloy Undergoing  Phase Transition [A]//Furnish M D, Elert M, Russell T P, et al. Shock Compression of Condensed Matter-2005 [C]. Maryland: American Institute of Physics, 2006: 662-665.
    [9] Zhang X H, Tang Z P. Experimental Study on Characteristics of Shock-Induced Phase Transition and Spallation in FeMnNi Alloy [J]. Explosion and Shock Waves, 2007, 27(2): 103-108. (in Chinese)
    [10] 张兴华, 唐志平. FeMnNi合金的冲击相变和层裂特性研究 [J]. 爆炸与冲击, 2007, 27(2): 103-108.
  • [1] 李庆忠陈永涛汤铁钢 . FeMnNi合金高压加卸载历程测量和相变层裂分析. 高压物理学报, 2009, 23(2): 117-122 . doi: 10.11858/gywlxb.2009.02.007
    [2] 陈永涛李庆忠唐小军刘文韬 . FeMnNi合金冲击相变与卸载逆相变历程研究. 高压物理学报, 2011, 25(2): 153-158 . doi: 10.11858/gywlxb.2011.02.011
    [3] 陈永涛李庆忠唐小军卢秋虹 . 给定压力下纯铁材料的冲击相变与层裂特性研究. 高压物理学报, 2010, 24(3): 213-218 . doi: 10.11858/gywlxb.2010.03.009
    [4] 种涛唐志平谭福利王桂吉赵剑衡 . 纯铁相变和层裂损伤的数值模拟. 高压物理学报, 2018, 32(1): 014102-1-014102-5. doi: 10.11858/gywlxb.20170528
    [5] 陈涛蒋招绣辛铭之申海艇王永刚 . 预加温条件下高强铝合金动态屈服及层裂行为的研究. 高压物理学报, 2015, 29(5): 321-328. doi: 10.11858/gywlxb.2015.05.001
    [6] 孙宇新张进李永池胡时胜董杰 . 内爆加载下热塑性管壳的应力波演化与层裂效应研究. 高压物理学报, 2005, 19(4): 319-324 . doi: 10.11858/gywlxb.2005.04.006
    [7] 李厚深杨世源向芸蔡灵仓王军霞 . 平面冲击波作用下TiO2晶粒的相变纳米化. 高压物理学报, 2010, 24(5): 395-400 . doi: 10.11858/gywlxb.2010.05.013
    [8] 徐康贺红亮谭华刘建军 . 冲击波温度和压力对二氧化钛相变的影响. 高压物理学报, 1997, 11(1): 27-31 . doi: 10.11858/gywlxb.1997.01.005
    [9] 种涛谭福利王桂吉赵剑衡唐志平 . 磁驱动斜波加载下铋的Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ相变实验. 高压物理学报, 2018, 32(5): 051101-1-051101-6. doi: 10.11858/gywlxb.20180511
    [10] 崔新林祝文军贺红亮邓小良李英骏 . 铁的冲击相变机制的分子动力学研究. 高压物理学报, 2007, 21(4): 433-438 . doi: 10.11858/gywlxb.2007.04.017
    [11] 桂毓林王彦平刘仓理孙承纬张克明 . 无钴合金钢的冲击响应实验研究. 高压物理学报, 2005, 19(2): 127-131 . doi: 10.11858/gywlxb.2005.02.005
    [12] 江松青刘文韬 . 钽的层裂实验数值模拟. 高压物理学报, 2007, 21(2): 113-120 . doi: 10.11858/gywlxb.2007.02.001
    [13] 马艳平李芳菲 . 石膏的高压原位Raman光谱和相变研究. 高压物理学报, 2012, 26(3): 357-360. doi: 10.11858/gywlxb.2012.03.018
    [14] 王霖刘冰冰王卉侯元元艾晓雷潘跃武崔启良邹广田刘洪江倪永红 . 纳米硫化锌球壳的高压相变研究. 高压物理学报, 2005, 19(4): 357-360 . doi: 10.11858/gywlxb.2005.04.013
    [15] 王汝菊李凤英姚玉书王积方林学仕 . 用超声方法研究掺丙氨酸氘化TGS晶体的相变. 高压物理学报, 1989, 3(2): 156-158 . doi: 10.11858/gywlxb.1989.02.009
    [16] 高翔陈鹏万刘建军熊光源 . 高能球磨条件下TiO2相变的实验研究. 高压物理学报, 2012, 26(4): 421-425. doi: 10.11858/gywlxb.2012.04.010
    [17] 李明高春晓张冬梅郝爱民贺春元黄晓伟于翠玲邹广田 . 硫化铁的两个电导率相关的相变. 高压物理学报, 2008, 22(1): 43-47 . doi: 10.11858/gywlxb.2008.01.010
    [18] 周建十 . 高氧压合成产物La2CuO4+的相变研究. 高压物理学报, 1992, 6(3): 169-174 . doi: 10.11858/gywlxb.1992.03.002
    [19] 李凤英王汝菊顾惠成王积方张良坤陈智明练静予瞿翠凤 . 用超声方法研究PSZT铁电陶瓷在高压下的相变. 高压物理学报, 1989, 3(2): 152-155 . doi: 10.11858/gywlxb.1989.02.008
    [20] 刘玉孝伍丽莎齐云姚勇 . ZnSe高压相变和声子谱的第一性原理研究. 高压物理学报, 2017, 31(2): 97-102. doi: 10.11858/gywlxb.2017.02.001
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出版历程
  • 收稿日期:  2009-04-14
  • 录用日期:  2009-08-28
  • 刊出日期:  2010-04-15

冲击加载下FeMnNi合金相变和层裂特性实验研究

    通讯作者: 李庆忠; 
  • 1. 中国工程物理研究院流体物理研究所,冲击波物理与爆轰物理国防科技重点实验室,四川绵阳 621900;
  • 2. 中国科学院金属研究所,材料科学国家重点实验室,辽宁沈阳 110016

摘要: 采用激光速度干涉仪(VISAR)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)联合测试技术,利用等厚对称加载和逆向加载实验,研究了FeMnNi合金的冲击相变和层裂行为。结果发现:加载压力大于6.5 GPa时,FeMnNi合金样品发生相变;中心稀疏波的卸载作用使内压力降至4~5 GPa时,FeMnNi合金样品发生逆相变,并伴有卸载稀疏冲击波形成。分析FeMnNi合金样品中塑性波、相变波、稀疏波和稀疏冲击波的传播作用过程,发现加载压力大于其相变应力时,等厚对称加载下FeMnNi合金存在产生层裂行为的物理机制。

English Abstract

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