FeAl/Al2O3陶瓷基复合材料--一种新型刀具材料

新型陶瓷刀具材料—— Fe Al金属间化合物 /Al2 O3 陶瓷复合材料的制备、性能以及新型陶瓷刀具的应用     

MWNTs/Fe_3Al金属间化合物基复合材料的导电性能

利用真空热压烧结和放电等离子体烧结两种方法制备了不同成分MWNTs/Fe3Al金属间化合物基复合材料;用透射电镜分析了复合材料的显微结构,并用微欧计测试了复合材料的电阻率后换算成电导率,研究了该复合材料的导电性能。结果表明:两种方法制备出复合材料的电导率随着碳纳米管含量的增加而降低;碳纳米管与金属间化合物相界面较高的势垒、纳米管的自身缺陷及其在基体中的分布方式影响了复合材料的导电性能。     

Fe3Al金属间化合物基摩擦材料的制备工艺与性能

采用机械合金化结合加压烧结的方法制备了一种新的Fe2Al金属间化合物基摩擦材料，并对其制备工艺、微观结构和力学性能、抗氧化性以及千滑动摩擦磨损性能进行了试验研究。结果表明：Fe3Al金属间化合物基摩擦材料密度低，强度高，抗氧化性好，摩擦因数稳定，耐磨性好；不同摩擦阶段具有不同的磨损机制，主要包括磨粒磨损、裂纹萌生与扩展、微区脆性剥落以及氧化磨损等。     

热压烧结Fe3Al金属间化合物的结构和摩擦学特性

采用机械合金化结合热压烧结的方法制备了Fe3Al金属间化合物块体材料，对其烧结后的物相、力学性能、微观结构以及干滑动摩擦磨损性能进行了试验研究。结果表明，热压烧结Fe3Al金属间化合物材料以有序度较低的B2结构为主，具有较高的强度和硬度。在不同的载荷和滑动速度下具有不同的摩擦学特性，不同摩擦阶段的磨损机制主要包括磨粒磨损、塑性变形、裂纹萌生与扩展、微区脆性剥落以及氧化磨损等。     

Fe3Al金属间化合物多孔材料的孔隙特征

通过在Fe3Al粉末中添加挥发性造孔剂,利用粉末冶金技术制备了Fe3Al金属间化合物多孔材料,研究了其孔隙特性和成孔机理,并通过计算分析了孔隙比表面积及平均有效孔径.结果表明:随着Fe3Al多孔材料的开孔隙率不断增加,材料比表面积不断减小,平均有效孔径不断增大;通过近似计算,得出添加25%聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的试样平均有效孔径达到21.6μm,比表面积超过2000cm2·cm-3;Fe3Al多孔材料内部大孔壁上的微孔可以帮助造孔剂顺利挥发排除,也可以增加Fe3Al多孔材料比表面积和渗透性能.     

Al-Ag-Cu-Ti反应扩散连接SiCp/2009Al复合材料的工艺研究

采用Al-Ag-Cu-Ti中间夹层,在真空条件下对SiCp/2009Al复合材料进行了反应扩散连接研究。通过正交试验设计得到了最佳的连接工艺为:连接温度550℃,保温时间60min,压力2×10-3MPa,Ti含量为3wt%。力学性能试验结果表明,采用该工艺得到的接头剪切强度可达120MPa。对连接区进行SEM、XRD和EMPA分析表明,连接区生成了Ag2Al、Al2Cu、Al3Ti、Al3Cu Ti金属间化合物,少量的金属间化合物能起到有效增强接头连接区的作用,和母材的力学性能相匹配,提高连接接头的综合性能。     

Fe3Al金属间化合物及其复合涂层的组织结构与性能

以Fe3Al金属间化合物粉末与WC混合粉末作为喷涂材料,采用热喷涂的方法在Q235钢基体上制备出复合涂层。对涂层组织与性能进行了分析。结果表明：该类涂层组织致密,硬度较高,具有良好的耐磨性能。     

Al3Ti金属间化合物的研究进展

综述了Al3Ti金属间化合物的研究进展,介绍了其室温脆性改善的方法,分析了合金化结构变异和复相强化对于材料塑性、韧性提高的机理,并对Al3Ti金属间化合物的制备方法和主要应用进行了分类评述,并指出了今后的研究和发展方向.     

分散剂对FSP制备IMC/Al复合材料组织与拉伸性能的影响

采用搅拌摩擦加工(FSP)技术制备了金属间化合物增强铝基(IMC/Al)复合材料,通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和拉伸试验机等研究了分散剂SiC和CNTs对复合材料组织的均匀性、增强相含量与尺寸及拉伸强度的影响。结果表明:通过FSP制备IMC/Al复合材料时出现镍粉团聚现象,团聚体的形状主要为类条形和类椭圆形;分散剂的添加对镍粉的团聚起到抑制作用,改善了复合材料复合区组织的均匀性,其中CNTs抑制镍粉团聚的效果优于SiC的;分散剂的添加促进了铝和镍原位反应的进行,使得复合材料中增强相Al3Ni的数量增多;分散剂的添加提高了复合材料的力学性能,添加CNTs制备复合材料的最大抗拉强度为171MPa,比未添加分散剂制备复合材料的提高了15.5%。     

Fe—AI金属间化合物材料的制备工艺与研究发展趋势

Fe—Al金属间化合物材料具有很多优秀的性能而被广泛的应用在工程领域中。本文主要讲述Fe-Al金属间化合物材料的制备工艺和性能以及研究发展情况,并对Fe-Al金属间化合物的未来发展趋势进行分析和预测。     

用铝粉作增粘剂制备泡沫铝

采用熔体发泡法制备了孔结构均匀、孔隙率高的泡沫铝材料,系统研究了铝粉(增粘剂)含量、增粘搅拌时间、保温时间和发泡剂的含量对孔隙率和孔结构的影响。对铝粉在铝熔体中的增粘机理以及在发泡过程中对气泡的稳定作用进行了讨论。结果表明:加入质量分数5％铝粉,搅拌时间7 min,发泡剂TiH2质量分数1．5％,保温5 min的条件下,可以得到孔结构均匀、孔隙率约75％的泡沫铝硅合金材料。     

Wear properties of Saffil/Al,Saffil/Al2O3/Al and Saffil/SiC/Al hybrid metal matrix composites

The purpose of this study is to investigate the wear properties of Saffil/Al, Saffil/Al₂O₃/Al and Saffil/SiC/Al hybrid metal matrix composites (MMCs) fabricated by squeeze casting method. Wear tests were done on a pin-on-disk friction and wear tester under both dry and lubricated conditions. The wear properties of the three composites were evaluated in many respects. The effects of Saffil fibers, Al₂O₃ particles and SiC particles on the wear behavior of the composites were elucidated. Wear mechanisms were analyzed by observing the worn surfaces of the composites. The variation of coefficient of friction (COF) during the wear process was recorded by using a computer. Under dry sliding condition, Saffil/SiC/Al showed the best wear resistance under high temperature and high load, while the wear resistances of Saffil/Al and Saffil/Al₂O₃/Al were very similar. Under dry sliding condition, the dominant wear mechanism was abrasive wear under mild load and room temperature, and the dominant wear mechanism changed to adhesive wear as load or temperature increased. Molten wear occurred at high temperature. Compared with the dry sliding condition, all three composites showed excellent wear resistance when lubricated by liquid paraffin. Under lubricated condition, Saffil/Al showed the best wear resistance among them, and its COF value was the smallest. The dominant wear mechanism of the composites under lubricated condition was microploughing, but microcracking also occurred to them to different extents.     

反应生成Al3Ti、Al2O3/Al复合材料的力学性能研究

讨论了不同的TiO2/Al摩尔比对Al-TiO2系热扩散反应法（XD）合成铝基复合材料的力学性能的影响。反应产物Al3Ti呈棒状，Al2O3呈细小颗粒状；随着TiO2/Al摩尔比的增加，增强相（Al3Ti、Al2O3）体积分数提高，材料的拉伸强度明显增强，伸长率逐渐减小。棒状物Al3Ti强底低，阻碍Al3Ti、Al2O3／Al的拉伸性能进一步提高。     

多孔铝及多孔Al/Al2O3复合材料的压缩行为

用粉末烧结法制备出了开孔型多孔铝及以Al2O3为增强相的铝基多孔复合材料,材料相对密度及孔径分别在0.25～0.40和100～400 μm范围内变化.对这两种多孔材料的压缩行为进行了研究.结果表明:Al/Al2O3复合材料有着比多孔铝更为有利的响应特征和更高的流动应力,该复合材料的压缩应力-应变曲线较为平坦,在与多孔铝相对密度相近时,屈服强度提高40%以上;经T6热处理,Al/Al2O3复合材料的屈服强度可进一步提高35%左右;此外,该复合材料的压缩行为具有明显的孔径依赖性,随孔径增大,流动应力升高,这主要与烧结过程中孔表面残留的气体有关.     

胞状纯铝与胞状铝合金的准静态压缩性能

测量分析了新型轻质、高强度胞状铝合金(ZL111)和胞状纯铝的压缩应力应变σ-ε曲线。结果表明：胞状铝合金的压缩屈服强度以比胞状纯铝高40％以上，其σ-ε曲线呈锯齿状，平台斜率dσ/dε比后者小；胞状铝合金的能量吸收效率峰值和峰宽均大于胞状纯铝，表明胞状铝合金是一种更为优秀的吸能材料。提出了确定泡沫金属材料致密化起始点εD的方法。     

RESEARCH ON SUPERPLASTICITY IN SiCp/2024Al AND SiCp/8090Al

［1］Zhang Libin,Hai JintaoPlastic working and superplasticity in aluminummatrix composites reinforced with SiC particulatesJournal of Materi als Processing Technology,1998,84∶271～273 ［2］Zhang Libing, Hai Jintao Metal matrix momposites in ChinaJ ournal of Materials Processing Technology,1998,75∶1～5 ［3］Wei ZhengResearch on superplasticity of IM SiCp/2024 composi tes∶[Master Dissertation]Beijing Research Institute of Mechanical and Elect rical Technology,1990     

硼酸铝晶须增强铝基复合材料的探讨

硼酸铝晶须的优良特性,使人们逐渐开始认识到硼酸铝的价值,在金属基复合材料中的应用也越来越广泛.介绍了硼酸铝晶须增强铝基复合材料的研究现状,对其制取方式作了简要说明,并指出了进一步研究中需要解决的问题.     

A comparative study on the wear properties of coarse-grained Al6061 alloy and nanostructured Al6061–Al2O3 composites

Wear behavior of nanostructured Al6061 alloy and Al6061–Al₂O₃ nanocomposites produced by milling and hot consolidation were investigated. The samples were characterized by hardness test, pin-on-disk wear test, X-ray diffraction (XRD), and scanning electron microscopy (SEM). Nanocomposites containing 3 vol% Al₂O₃ showed a maximum hardness of 235 HV and optimum wear rate of 4×10⁻³ mg/m. Increasing the amount of Al₂O₃ up to 5 vol% resulted in decrease in hardness values (∼112 HV) and a sharp rise in wear rate (∼18×10⁻³ mg/m).     

机械合金化Al3Ti/Al合金显微组织高温稳定性研究

采用不同加热加载方法对机械合金化Ａｌ３Ｔｉ／Ａｌ合金的使用环境进行了模拟试验研究,考察了该合金显微组织高温稳定性。结果表明,机械合金显微组织高温稳定性。结果表明,机械合金化Ａｌ３Ｔｉ／Ａｌ合金具有细小的晶粒组织（约为０．５μｍ）,经过各种高温变形后合金组织并未粗化,具有很好的高温稳定性。该合金在３５０℃下的压缩屈服强度仍能保持在２４７ＭＰａ。     

电磁搅拌合成(Al2O3+Al3Zr)p/Al复合材料的净化机制与性能

在电磁搅拌条件下，通过Al-Zr（CO3）2熔体原位反应法，合成了Al2O3、Al3Zr颗粒增强铝基复合材料，对材料的组织和性能进行了研究。结果表明：由于电磁搅拌能促进铝热反应固液两相的传质和扩散，改善了原位合成动力学条件，采用电磁搅拌合成的复合材料中增强相颗粒在基体中的体积分数和弥散度都较未施加电磁搅拌时有了明显提高，浇注缺陷明显减少，铝基体得到净化；当Zr（CO3）2加入量为20％时，所获复合材料抗拉强度达202．6MPa，较未施加电磁搅拌的强度提高了34．8％。