制备多物相AlTiC合金的Ti与C熔体反应法

将Ti与C同时加入Al熔体可制备出Ti与C摩尔比分别大于、等于、小于4的3种含不同物相的Al—TiC合金：Al—TiAl3-TiC、Al—TiC、Al-Al4C3-TiC。对纯铝的细化实验表明：不含过量Ti的后两种合金的细化效果相近，Al4C3在Al—TiC合金中的大量出现不会进一步降低合金的细化能力；含TiAl3的第一种合金的细化效率远高于后两者的；TiC物相在基体中以离散颗粒或聚集团形式在Al基体中分布；Al4C3相极脆，易与空气中的水蒸汽反应而分解。分析表明Ti与C在Al熔体中反应生成TiC是通过两条途径同时进行的：熔体中的固体C颗粒与溶解态的Ti直接反应；固体C颗粒和Al反应生成的A4C3与溶解态的Ti发生反应。     

Al-Zr(CO3)2体系反应生成Al基复合材料的力学和磨损性能研究

运用Al-Zr（CO3）2体系熔体反应法制备了（Al3Zr＋Al2O3）p／Al合材料，研究了（Al3Zr＋Al2O3）p／Al复合材料的力学和磨损性能。结果表明：Al-Zr（CO3）2与Al熔体反应生成了Al2O3、Al3Zr颗粒；（Al3Zr＋Al2O3）g/A复合材料的抗拉强度和屈服强度随颗粒理论体积分数的增大而提高，当颗粒体积分数为10％时，复合材料的Rm为148．3MPa，较铝基体提高了90．1％，复合材料的Rp02为110．5MPa，较铝基体的提高了163．1％，复合材料的断后伸长率先升后降；由复合材料的拉伸断口SEM可知：随着反应物质量增加，塑性变形区减小，但仍是塑性断裂；由磨损表面SEM观察表明：（Al3Zr＋Al2O3）p/Al复合材料的磨损特征为黏着磨损和磨粒磨损的混合型磨损。     

SiCf/Ti-22Al-23Nb-2Ta合金复合材料的界面微结构

利用分析电子显微镜（AEM）研究了磁控溅射法＋真空热压方法制备的SiC纤维增强Ti-22Al—23Nb-2Ta（原子分数，％）合金复合材料的界面微结构．该复合材料的纤维／合金界面由细晶粒的TiC＋TiSi层、等轴晶TiC层和（Al，Ti）Nb2相层组成．界面的形成主要是基体合金中的Ti元素与SiC纤维表面的C涂层直接反应生成TiC；同时导致在次层形成贫Ti层和贫Ti层中Nb元素富集，以致形成（Al，Ti）Nb2相．     

ZrOCl—Al体系熔体反应生成Al3Zr（p）,Al2O3（p）／Al复合材料的反应机制

利用X射线衍射仪（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）。对ZrOCl2-Al体系熔体反应生成的复合材料组织进行了分析,结果表明：ZrOCl2－Al体系反尖生成相为Al3Zr和α－Al2O3,颗粒尺寸为0．2－5μm,形状以多面体为主;随反应起始温度升高,生砀 颗粒体积分数增大,熔体温度也升高,但当熔体温度高于1200℃时,Al2Zr出现聚集、长大。提出了ZrOCl2-Al体系的反应是气－液反应和固－液反应的复合过程,建立了ZrOCl3／Al反应中的控制环节ZrOC2/Al反应的动力学模型及化学反应速率的关系式。     

铸造Al-4.5%Cu合金熔体中TiCp的合成反应研究

通过预制块在铸造Al-4.5%Cu合金熔体中的自蔓延反应,制备了TiCp/Al-4.5%Cu原位复合材料,分析了TiC形成的热力学及其原位生成过程。试验结果表明,TiCp/Al-4.5%Cu原位复合材料的拉伸性能比基体合金有大幅度地提高;原位反应生成的TiC颗粒呈小圆片状,平均直径0.15μm,与基体结合良好,无界面有害相。提出了一种新的TiC颗粒合成机制:Al依次与Ti、C发生反应生成Al3Ti和Al4C3,同时放出大量的热引发了TiC的生成;Al3Ti和Al4C3作为中间反应产物,由于热力学上的不稳定,最终被TiC取代。     

原位自生纳米Al3Ti/LY12复合材料的组织及性能

利用 Ti O2 颗粒与铝合金液原位反应制备了 Al3Ti/ L Y12复合材料 ,采用透射电子显微镜对其微观组织特征进行了研究 ,测试了材料的室温拉伸强度、塑性与冲击韧度 ,并与 L Y12合金进行比较。发现 Ti O2 与 L Y12合金液反应后生成约 4 0 nm的 Al3Ti颗粒 ,弥散分布在 L Y12基体合金中 ,Al3Ti/ L Y12界面良好结合 ,使复合材料的强度、塑性、冲击韧度均比 L Y12铝合金有显著地提高     

石墨与Al-Ti合金反应生成TiC粒子的机理

采用石墨粉加入到Al Ti熔体中的方法来制备Al Ti C晶粒细化剂。用金相显微镜、扫描电镜观察不同反应时间的Al Ti C合金微观组织 ,结合热力学和动力学的分析 ,研究了石墨与Al Ti合金熔体反应生成TiC粒子的机理。结果表明 :在 10 73～ 1173K温度范围内 ,将石墨加入Al 5 %Ti合金熔体中 ,石墨与Al液不会直接反应生成Al4 C3 ,石墨也不会转变成游离的碳原子而与Ti反应生成TiC。TiC由下面反应式生成 :Ti C石墨 →TiC、TiAl3 C石墨 →TiC 3Al     

TiCp/Al基复合材料中TiC颗粒的合成反应研究

应用自蔓延高温合成 铸造法制备出了TiCp／Al基复合材料；TiC颗粒直接在铝熔体中反应生成，合成的TiC颗粒细小(0．5—2μm)、分布均匀、与基体结合良好。工艺较为简单，反应时间短，碳化钛粒子的损失少，制备的复合材料成分均匀、结构致密；热力学及动力学分析表明TiC的合成分三阶段完成：燃烧前反应、燃烧合成反应、燃绕后反应，其中自蔓延燃烧合成反应是生成TiC的主导反应。     

热爆反应合成TiC／Al复合材料的试验研究

采用Al－Ti－C系热爆反应台成了TiC／Al复合材料、研究表明,在不同Al含量下,生成TiAl3和Al4C3的起爆温度不同;随着Al含量的增加和起爆温度下降,TiAl2和Al4C3出现的可能性增大,TiC颗粒的尺寸也变大。     

反应生成颗粒增强Al-Si合金基复合材料的研究

采用熔体反应法，通过铝液与SiO2粉末之间的化学反应制备了Al2O3颗粒增强Al-Si合金基复合材料。研究表明，生成的颗粒尺寸为0．2～0．5pm，在Al—Si基体上分布比较均匀；随颗粒含量增加，复合材料的显微硬度显著提高。利用微粒反应模型，对Al与SiO2颗粒之间的化学反应进行了分析。     

铝和铝合金的深冷处理

采用了在－１９３℃长时间保温,缓慢升温到１５０℃的深冷处理工艺,对１－８系的１２种常用铝合金进行处理。研究发现,深冷处理可以提高１２３０,２０１７,２０２４,３００３,４０３２,７０７５和８００９合金的室温拉伸强度,但其塑性有所下降,深冷处理对２６１８和５２５４合金的室温力学性能影响不大,但降低了６０６３合金的室温拉伸强度,提高了它的塑性,对上述常用铝合金深冷处理前后的ＸＲＤ衍射图谱研究表明,深冷     

铝/铁复合板与铝合金超声波辅助钎焊

利用超声波辅助钎焊的方法,在大气环境、中温、无钎剂条件下,实现了铝合金与薄膜铝/铁复合板的高强、可靠连接.研究了采用Zn-Al,Al-Si钎料得到的焊缝组织及其性能.结果表明,采用Zn-Al钎料钎焊5A06铝合金和复合板,超声波能有效破除氧化膜,铝膜溶解扩散易于控制,焊缝没有金属间化合物,在铝层未完全溶解时,抗剪强度均大于70 MPa,焊缝由α-Al,η-Zn,共晶和共析组织构成;采用Al-Si钎料钎焊1100纯铝和复合板,复合板铝膜短时间内完全溶解,焊缝存在复杂的Fe-Al-Si三元化合物,并发现明显的裂纹,抗剪强度约为20 MPa.     

溶渗法制备Al3Ti/Al复合材料的研究

以钛丝网为反应源,以金属Al为基体,通过熔渗+原位反应法制备出一种Al3Ti金属间化合物颗粒增强铝基表面复合涂层。根据差热分析结果确定了反应温度为890℃;通过XRD、SEM以及显微硬度和磨损测试对所得到的复合涂层进行了表征。结果表明:当保温时间为20 min时,钛丝在铝基体中的反应较完全,原位合成为块状和条状的Al3Ti颗粒;颗粒的显微硬度大约为基体的4.5倍;在载荷为10 N的干滑动磨损条件下,相对于没有增强的Al基体而言,保温20 min所制备的复合涂层表现出较好的耐磨性,其磨损机制为粘着磨损和磨粒磨损共存。     

Al3Zr和Al3Nb作为铝合金晶粒细化剂的晶体学研究

利用edge-to-edgematching模型从晶体学角度研究Al3zr和Al3Nb两种金属间化合物作为铝合金晶粒细化剂的有效性。结果表明,Al3zr和Al3Nb两种金属间化合物和铝之间的原子间距错配和面间距错配值都很小。此外,模型预测Al3zr和Al3Nb两种金属间化合物与铝之间存在良好的晶粒取向关系。根据模型理论可以从晶体学角度证明这两种金属间化合物对铝合金是有效的晶粒异质形核细化剂。本晶体学研究为包晶铝合金Al-Zr和Al-Nb中出现的明显晶粒细化现象提供了合理解释,同时为理解晶粒细化机理提供了新方法。     

Ti_2Al PHASE IN AlRICH TiAl INTER METALLICS

１　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＡｆｔｅｒＬｏｉｓｅａｕａｎｄＬａｓａｌｍｏｎｉｃｆｏｕｎｄａＴｉ２ＡｌｐｈａｓｅｉｎｔｈｅＡｌｒｉｃｈＴｉＡｌｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃｓ［１］,ｗｅａｌｓｏｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄｉｔｉｎｔｈｅａｎｎｅａｌｅｄｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃｗｉｔｈｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆＴｉ４８．３Ａｌ５１．７［２］．ＴｈｅＴｉ２Ａｌｐｈａｓｅｗａｓａｈｅｘａｇｏｎａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｉｔｈｌａｔｔｉｃｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓａ＝０．３０１ｎｍａｎｄｃ＝１．４３１ｎｍ．Ｋａｕｆ…     

铝及其合金的晶粒细化处理简述

介绍了用钛和硼细化铝及其合金晶粒现象，对一些有名的细化理论如“色晶反应”、“晶粒增殖”、“抑制α（Ａｌ）晶粒生长”及最新的“超形核”进行了讨论但迄今尚无一种正确的理论能解释所有的细化晶粒现象。     

Al2O3/Al纳米复合材料的强化机制

将含氢等离子蒸发法制备的Al2O3/Al纳米复合粉体冷压成直径为25mm，厚度为2mm的块材，并通过620℃，40min热烧结和变形量为55％的冷轧形变处理使样品的相对密度达到99％。对官致密Al2O3/Al纳米复合材料的拉伸实验表明：其屈服强度σ0.2和断裂强度σb分别为粗晶Al的12－16倍和5－6倍，延伸率δ比同质冷轧粗晶Al约高28％。表征了Al2O3/Al纳米复合材料的结构和热稳定性，研究了晶粒细化的强化效应、非晶Al2O3弥散增强和冷变形加工硬化等对材料强度的影响。探讨了Al2O3/Al纳米复合材料的强化机制。     

铝熔体中添加NH4Al(SO4)2制备Al/Al2O3复合材料

向铝熔体中添加脱水的硫酸铝铵,于900℃下发生分解反应,反应分解的Al2O3原位生成颗粒增强铝基复合材料。SEM观察表明,Al2O3颗粒在铝基体中细小弥散分布,形成球形的、不团聚的增强体颗粒。与基材相比,Al/Al2O3复合材料的耐磨损性能明显提高,耐磨性是基材的4倍,且由硫酸铝铵原位生成的复合材料耐磨性优于添加氧化铝形成的复合材料。拉伸实验结果显示,复合材料的抗拉强度没有明显变化,且塑性有所降低。     

改进铝和铝合金阳极氧化的工艺

对铝和铝合金零件表面硫酸阳极氧化的生产实践证实,在原硫酸槽液中同时添加适量的草酸、乳酸、丙三醇和硫酸镍后,扩大了工艺温度范围,提高了生产效率,也能保证膜层质量。