挤压态SiC_p/Sn/Al复合材料的组织及室温压缩性能

对粉末冶金制备的SiC_p/Sn/Al复合材料进行了热挤压处理,从组织性能及室温压缩性能方面对热挤压后的SiC_p/Sn/Al复合材料进行了分析,研究了材料组成成分对材料微观组织、硬度及室温压缩性能的影响。试验表明,热挤压可改善复合材料的界面结合强度,提高材料的致密度,使晶粒细化;热挤压可提升材料硬度,SiC_p对材料硬度提升作用明显,Sn对材料硬度有削弱作用;热挤压会提升材料室温压缩的峰值应力,且SiC_p含量越高其峰值应力越高,挤压后材料的室温压缩曲线呈现峰值后逐渐趋于平稳,Sn对材料的流变应力有降低作用,但随着Sn含量的增加作用并不明显。     

纳米SiC_p/Al复合材料的显微组织与力学性能

采用热压烧结+热挤压法制备了不同SiC_p含量的Al基复合材料,运用XRD、SEM、TEM等研究了不同SiC_p含量的Al基复合材料的显微组织和力学性能,并对断口形貌进行了观察。结果表明,随着SiC_p含量的增加,材料的致密度逐渐降低,但是致密度都高于98%,SiC_p/Al复合材料的晶粒尺寸为亚微米级;不同SiC_p含量的热挤压态和退火态SiC_p/Al复合材料的强度相对挤压态纯Al有较大提高,而伸长率却有所降低;退火处理对挤压态SiC_p/Al复合材料的强度影响较小,且随着SiC_p颗粒含量的增加,退火对SiC_p/Al复合材料塑性的改善效果逐渐减弱。     

CNTs增强石墨/铝复合材料的挤压态组织及摩擦磨损性能

采用粉末冶金法和热挤压法制备了CNTs增强铝基复合材料,并用扫描电镜和光学显微镜观察了复合材料的显微组织和摩擦表面形貌,分析了CNTs含量对铝基复合材料的硬度、摩擦磨损等性能的影响。结果表明,随CNTs含量的增加,铝基复合材料致密度增大,摩擦因数和磨损率降低,硬度也降低;材料磨损形式主要为粘着磨损和磨粒磨损。     

粉末热挤压制备Mg_2B_2O_5/6061Al复合材料的摩擦磨损性能研究

采用粉末热挤压工艺制备硼酸镁晶须增强铝基复合材料,研究了晶须含量和载荷的变化对材料摩擦磨损性能的影响。结果表明,在恒定的速度和载荷下,硼酸镁晶须体积含量为2%时耐磨性最好,其磨损率为纯6061铝合金磨损率的62%。随着载荷的增大,复合材料的磨损率增加,并且高体积含量的复合材料磨损率呈现出更大的增加趋势。磨损表面分析表明:在较低负载下,6061铝合金的磨损机制以磨粒磨损为主,复合材料的磨损机制以轻微的粘着磨损为主;在较高负载时,6061铝合金和复合材料的磨损机制均由粘着磨损和磨粒磨损共同主导。     

高含量B_4C/Al基复合材料磨损行为研究

对质量分数分别为20%、30%和40%的高含量B4C/Al基复合材料的磨损行为进行了研究,分析了颗粒含量、载荷变化以及磨损时间对该复合材料磨损性能的影响,探索了该复合材料磨损过程的微观机制。结果表明:B4C/Al基复合材料的磨擦系数随B4C含量的增加而减小,材料耐磨损性能随B4C硬质颗粒含量的增加而提高;随载荷从30 N增加到70 N,B4C/Al复合材料的磨擦系数先减小再增加,材料磨损速率随载荷增加而增大。随磨损进行,整个磨损过程体现出阶段性的变化,复合材料的摩擦系数先减小再增加,磨损速率先缓慢增大,然后较快增长。高含量B4C/Al基复合材料磨损过程主要表现为犁削磨损和黏着磨损的磨损方式,同时还伴随有氧化磨损机制。     

挤压铸造10SiC_p/A356铝基复合材料的摩擦磨损性能

采用搅拌铸造法制备了SiC_p颗粒含量为10%的SiC_p/A356铝基复合材料熔体,分别在0.1(重力)、50、75和100MPa的挤压压力下进行挤压铸造,并将制得的复合材料与HT250进行对磨试验,研究了不同挤压压力下复合材料的摩擦磨损性能。结果表明,随着挤压压力增加,复合材料的孔隙率减小,致密度和硬度均增大;在铸态和T6态下,复合材料的磨损率减小,摩擦因数增大。挤压压力有效提高了颗粒与基体的界面结合强度,挤压压力为100 MPa时,SiC_p发生破裂而脱落,磨损机理为磨粒磨损。     

SiC_p增强铜基复合材料的制备及性能

以水雾化铜粉为基体,加入SiC_p作为增强相,添加铁粉做强化组元,石墨为润滑剂,利用粉末冶金法通过热压烧结工艺制备了SiC_p/Cu复合材料。在MRH-3型高速环块磨损试验机上研究了复合材料在室温下的摩擦磨损性能。分析了SiC_p含量对复合材料力学性能及耐磨性能的影响。结果表明,SiC_p/Cu复合材料在力学性能、耐磨性能方面均表现良好;随着SiC_p含量增加,复合材料的相对密度逐渐下降,孔隙率逐渐增加,布氏硬度、抗弯强度以及耐磨性能均是先增大后减小;综合性能较好的是SiC_p含量为7.5%的试样;磨损机理为磨粒磨损和粘着磨损。     

热压烧结温度对铝基复合材料显微结构和性能的影响

采用热压烧结和热挤压工艺成功制备出SiC颗粒增强铝基复合材料,探究了烧结温度和热挤压工艺对复合材料显微结构、抗拉强度以及断裂方式的影响。结果表明,随着烧结温度增加,铝基复合材料密度和抗拉强度逐渐增大。热挤压工艺可以极大地提高铝基复合材料的致密性和力学性能,烧结温度为600℃时挤压态铝基复合材料密度为2.85 g/cm3,抗拉强度为223.7 MPa。     

增强颗粒对镁基复合材料磨损性能的影响(英文)

研究增强颗粒Mg2Si对镁基复合材料摩擦磨损性能的影响,讨论Si加入量、载荷和滑动速度对Mg2Si/AM60镁基复合材料磨损性能的影响。结果表明,向镁合金中加入合金元素Si,可原位生成增强颗粒Mg2Si,增强颗粒Mg2Si可明显提高AM60镁合金的磨损性能。随着载荷和滑动速度的增加,AM60镁合金和Mg2Si/AM60镁基复合材料的磨损量都增大。AM60镁合金的磨损机制为粘着磨损。随着载荷的增大,Mg2Si/AM60镁基复合材料的磨损由磨粒磨损向粘着磨损转变。     

碳纳米管增强铝基复合材料的制备及摩擦磨损性能

采用粉末冶金常压烧结与高温模压和热挤压相结合的工艺制备了碳纳米管增强铝基复合材料,以探索复合材料的低成本制备技术。采用扫描电镜、万能材料试验机和摩擦磨损试验机研究了碳纳米管的添加量对复合材料力学性能和摩擦磨损性能的影响。结果表明,随着碳纳米管含量的增加（质量分数0～2％）,复合材料的硬度逐渐升高,抗拉强度先升高后下降。当碳纳米管含量为1．5％时抗拉强度达370 MPa,硬度和抗拉强度分别比纯铝提高了433％和236％。当碳纳米管含量为2％时,复合材料的摩擦因数和磨损量分别比纯铝降低了63％和14％。     

Cr的添加对WC_p/铁基表层复合材料三体磨料磨损性能的影响

采用真空实型铸渗(V-EPC)工艺制备碳化钨颗粒增强铁基表层复合材料,观察并研究其基体组织和抗三体磨料磨损性能。结果表明,基体组织的变化对复合材料的磨损性能产生显著的影响,随着Cr含量的增大,复合材料基体组织中的碳化物含量增加,形貌由长条状向块状转变。而复合材料的三体磨料磨损性能随着Cr含量的增大呈增加趋势,与未添加Cr的表层复合材料相比,当基体中Cr含量为27.4%时,表层复合材料的三体磨料磨损性能提高了40.6%。Cr的添加可提高WC p/铁基表层复合材料三体磨料磨损性能的机制为双"阴影效应"和"支撑效应"的协同作用。     

润滑条件下Mg2B2O5/6061Al基复合材料摩擦磨损性能研究

采用自制的机械-超声混合搅拌设备制备出Mg2B2O5/6061Al铝基复合材料,复合材料的体积分数为2%。研究了载荷和滑动速度对基体以及复合材料的摩擦磨损性能的影响。实验结果表明,基体和复合材料摩擦系数总体上随着载荷和滑动速度的增加而减小。基体和复合材料的磨损率随载荷和滑动速度的增加而明显的增大,且基体和复合材料均存在一个临界载荷和临界滑动速度。当载荷和滑动速度到达临界值后,磨损率均急剧增大,此时试样摩擦磨损机制由微观疲劳磨损和磨粒磨损向粘着磨损与剥离磨损转变。     

Sip/ZA40复合材料磨损性能研究

采用磨损试验研究了干磨擦和油润滑摩擦条件下,硅含量对含硅高铝锌基复合材料磨损性能的影响。应用扫描电子显微镜分析了复合材料磨面的形貌特征。结果表明,含硅高铝锌基复合材料的耐磨损性能优于基体合金;在油润滑条件下,硅含量越高,复合材料的耐磨性能越好;在干摩擦条件下,硅含量为4.5％复合材料的耐磨性能优于其它试验材料。含硅材料的磨损机理是微切削磨损、表面脱落和磨粒磨损的综合作用。     

铸造SiCp／Al复合材料耐磨性能研究

研究了利用液态搅拌铸造法所制备的SiC_p/ZL101复合材料的耐磨性。着重探讨了SiC颗粒的预处理状态及磨损试验载荷。路程对材料耐磨性的影响。结果表明,与基体合金或原始态SiC颗粒增强的SiC_p/ZL101复合材料相比,SiC_p经一定方法预处理后所增强的复合材料的的耐磨性显著提高,提高的幅度随磨损载荷或路程的增加而增大,而且其增大的幅度随SiC_p预处理状态的变化而存在显著差异。     

消失模铸造SiC_p/Al复合材料的制备工艺

基于消失模铸造技术,以SiC_p增强铝基复合材料为研究对象,从制备工艺入手,探讨了不同SiC_p含量与粒径的泡沫复合模样充型前后断口磨粒的分布情况及胎体与SiC_p磨粒的结合情况。浇注制备的复合模样,在相同的SiC_p含量下,粒径越小,颗粒数越多,铸铝液无法完全填充复合模样中的泡沫,SiC_p成片剥落,耐磨层厚度减少。但随着粒径增大,颗粒的质量也增加,SiC_p移动的距离变小,有利于固位,耐磨层厚度增加。增大SiC_p含量,耐磨层厚度增加,磨粒在铝液中的固位效果明显提高。从断口形貌来观察,胎体对SiC_p磨粒的把持力较高,胎体与SiC_p磨粒之间结合良好,且不会因为SiC_p含量的提高而发生变化。     

SiC_p对铝基复合材料组织和磨损性能的影响

通过粉末冶金制备了不同SiCp含量的SiCp增强铝基复合材料,研究了不同含量的SiCp对铝基复合材料工艺及组织性能的影响。结果表明,在压制成型时增加SiCp含量对模具有磨损;但在烧结时却能促进致密化。SiCp增强铝基复合材料的硬度开始是随SiCp含量增加而增加,在SiCp达到一定程度后反而呈下降趋势。SiCp含量在15%~30%时,复合材料具有较好的耐磨性。磨损机制是磨粒磨损和剥离磨损。     

粉末冶金制备SiC_p增强Al基复合材料及其性能

采用粉末冶金法制备了亚微米SiC_p增强Al基复合材料,通过扫描电镜(SEM)观察复合材料的微观结构。结果表明,随着亚微米SiC_p的体积分数增加,Al基复合材料的相对密度减小,硬度和摩擦因数增大,抗拉强度先增大后减小,同时复合材料的磨损量先减小后增大。当亚微米SiC_p的体积分数为6.0%时,Al基复合材料具有最大的抗拉强度,磨损量较小。当添加少量亚微米SiC_p时,由于SiC_p本身具有较高的硬度和强度,可承受一定的载荷,对晶界的滑移具有阻碍作用,从而通过颗粒强化作用提高Al基复合材料的力学性能和磨损性能。     

消失模铸造SiC_p铝基复合材料的性能

基于消失模铸造技术,以SiC_p增强铝基复合材料为研究对象,研究不同SiC_p浓度、粒度的磨削层断口磨粒的分布情况及基体与SiC_p磨粒的结合情况。结果表明,加入不同浓度与粒度的SiC_p不会影响复合材料基体的显微组织;随着SiC_p含量增大,基体与SiC_p间的结合并没受到影响;在相同颗粒粒度下,SiC_p含量越高,材料实际抗弯强度越小;在相同浓度下,随着SiC_p粒度变大,抗弯强度先增大后减小。结果表明,在含46目SiC_p粒度的复合材料,具有较高的抗弯强度。     

锐钛矿(TiO_2)含量对粉末冶金制备铝基复合材料磨损性能和显微硬度的影响（英文）

研究了锐钛矿(TiO_2)含量对铝基复合材料磨损性能和显微硬度的影响。采用粉末冶金方法制备不同TiO_2含量(0,4%,8%,12%,质量分数)的Al-15% SiC复合材料。在干摩擦条件下,采用盘-销装置进行磨损试验。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对预制品进行表征。复合材料的光学显微组织表明TiO_2在基体中分布均匀。定量分析表明,随着TiO_2含量的增加,复合材料的抗磨损性能和显微硬度提高。SEM显微组织揭示了复合材料的高抗磨损性能与变形面的高位错密度和TiO_2的高硬度有关。磨屑的SEM组织表明随着TiO_2含量的增加,磨屑的尺寸逐渐减小。能谱分析证实氧化层的形成能明显地减小摩擦表面的有效接触面积,进而减小复合材料的磨损。分层和黏附磨损是主要的磨损机理。     

纳微米SiC_p/Al-Si复合材料的摩擦磨损性能

通过真空热压烧结工艺制备了单一纳米、单一微米及其混合颗粒增强的Al-Si复合材料,测试了这些颗粒增强AlSi复合材料的摩擦磨损性能,并分析了其磨损机理。结果表明,与基体材料相比,颗粒增强Al-Si复合材料的体积磨损量明显降低,当纳米SiC_p含量为3%时,随着微米SiC_p含量的增加,纳微米SiC_p/Al-Si复合材料的体积磨损量先减小后增加。当增强颗粒含量为3%的纳米+15%的微米时,复合材料的体积磨损量最小,耐磨性较基体材料提高58.2%。利用扫描电镜对纳微米SiC_p/Al-Si复合材料的磨损形貌进行观察,发现复合材料的磨损机制主要为磨粒磨损。