• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
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郑贺龄, 王展翾, 王明扬, 李先成, 李欣田, 李正坤, 徐立志, 杜忠华. (Ti2Zr)1.5NbVAl0.5高熵合金的动态响应与冲击释能机理[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2025-0234
引用本文: 郑贺龄, 王展翾, 王明扬, 李先成, 李欣田, 李正坤, 徐立志, 杜忠华. (Ti2Zr)1.5NbVAl0.5高熵合金的动态响应与冲击释能机理[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2025-0234
ZHENG Heling, WANG Zhanxuan, WANG Mingyang, LI Xiancheng, LI Xintian, LI Zhengkun, XU Lizhi, DU Zhonghua. Dynamic Response and Impact Energy Release Mechanism of (Ti2Zr)1.5NbVAl0.5 High-Entropy Alloy[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2025-0234
Citation: ZHENG Heling, WANG Zhanxuan, WANG Mingyang, LI Xiancheng, LI Xintian, LI Zhengkun, XU Lizhi, DU Zhonghua. Dynamic Response and Impact Energy Release Mechanism of (Ti2Zr)1.5NbVAl0.5 High-Entropy Alloy[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2025-0234

(Ti2Zr)1.5NbVAl0.5高熵合金的动态响应与冲击释能机理

doi: 10.11883/bzycj-2025-0234
基金项目: 空基信息感知与融合全国重点实验室(ASFC-20240001059006);军事科学院目标易损性评估全国重点实验室开放基金资助项目(YSX2024KFYS003);江苏省自然科学基金青年基金项目(BK20220968);工程材料与结构冲击振动四川省重点实验室开放基金(22kfgk03);兴辽英才计划(XLYC2202021);

Dynamic Response and Impact Energy Release Mechanism of (Ti2Zr)1.5NbVAl0.5 High-Entropy Alloy

  • 摘要: 针对高速冲击下传统金属材料能量释放效率低、动态响应不足等瓶颈问题,研究聚焦于Ti-Zr-Nb-V系难熔高熵合金,利用其多组元协同效应开发出一种单相BCC结构高熵合金(Ti2Zr)1.5NbVAl0.5,其晶格常数3.3501Å,平均晶粒尺寸336.7μm。随后开展了准静态/动态力学测试与直接弹道试验,结果表明,合金具有良好的强塑性协同效应,屈服强度885.2MPa,当压缩应变速率由0.001s-1增大至6000s-1时,屈服强度提升123%,并且低温下对应变速率的敏感性显著高于高温。当冲击速度由734m/s增至1375m/s时,弹丸的破碎程度加剧,准密闭容器内温度场不断升高至峰值2124.15K,相应的释能持续时间由5ms延长至12ms。利用FEM-SPH算法复现了高熵合金侵彻温升与破碎行为,验证了拟合的Johnson-Cook本构参数及Grunsien状态方程的可靠性。微观分析揭示了(Ti2Zr)1.5NbVAl0.5高熵合金能量释放源于绝热剪切带内的位错重组,高速冲击下交滑移抑制导致位错达到饱和状态,并引发局部晶格失稳进一步导致整体结构失效,而低速冲击下动态再结晶行为能够有效延缓失效的进程。
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出版历程
  • 收稿日期:  2025-07-23
  • 网络出版日期:  2026-03-12

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