16Mn/Zn复合材料界面组织结构与拉伸变形行为

采用拉伸试验、金相显微镜、扫描电子显微镜对复合铸造法制备的16Mn/Zn复合材料界面层组织和性能进行了研究.研究结果表明:16Mn/Zn复合材料的强度介于锌和16Mn钢之间;受纵向拉伸的条件下,16Mn/Zn复合材料中的微裂纹首先在靠近钢一侧的界面层处萌生,并随载荷增加,微裂纹逐向锌基体扩展,与外加应力相垂直的主裂纹联接成大裂纹,最终导致锌断裂,之后应力由16Mn钢单独承载直至断裂;16Mn/Zn复合材料的纵向拉伸断口分为韧性断裂(16Mn钢)和脆性断裂(界面和锌).     

Al/Zn双金属复合板的界面研究

采用复合铸造制备了A356/Zn双金属复合板。通过改变两种合金的浇注顺序和A356铝合金浇注温度来改变复合板界面组织和过渡区厚度。通过对复合界面进行SEM+EDS分析,研究了A356/Zn双金属复合板界面组织的形成机制。结果表明,当A356铝合金浇注温度为660℃时,界面实现了良好的冶金结合,形成了发达的树枝晶,过渡区厚度约为2mm,结合界面根据生成相的不同可以分为3个区域;当A356铝合金的浇注温度为620℃时,中间区域的树枝晶有明显减小甚至消失,过渡区的厚度减小到约1mm。     

Ag/Cu/Fe复合材料的界面研究

采用Ag／Cu／Fe层状预复合、热挤压工艺,制备了Ag／Cu／Fe系层状复合材料。使用电子探针技术研究了在热处理条件下,材料的界面结构变化和扩散过程,得出了扩散层厚度、扩散速度、扩散激活能与热处理条件的相互关系。     

硬质合金/钢双金属复合材料的组织与性能研究

通过合理调整工艺参数,应用电磁感应熔渗法成功制备了性能良好的硬质合金/钢双金属复合材料。利用SEM、XRD等检测手段对复合材料的显微组织和元素的扩散情况进行了分析,并测试了复合材料的宏观硬度。通过常温三体磨料磨损实验研究了复合材料的磨损性能。研究表明:复合材料中,硬质合金与钢基体冶金结合良好;硬质合金与钢基体间硬度过渡均匀;复合材料的相对耐磨性随着载荷的增加而明显提高,载荷为5.25kg时,相对耐磨性达到45钢的4.88倍。     

高速钢／结构钢双金属复合材料界面研究

采用镶铸法,以液固结合的方式制备了高碳钡系高速钢/结构钢双金属复合材料。研究了不同结合条件下,双金属复合材料界面结构及形态。试验结果表明,镶铸是靠外层合金带入的过热热量来获得界面结合的,当外材与芯材在体积比大于8.0的条件下,才有可以获得界面结合,其界面结合为扩散结合,复合材料界面结构由芯材扩散层,激冷凝固层、方向性生长层和胞状晶粒层组成,外层材料凝固时有明显的方向性生长,其液固相线推移速度对在液固结合条件下外层材料的凝固组织具有明显影响,当外材与芯材体积比为1.25时,外层材料的凝固速度最快,出现了棒状伪共晶组织,随体积比的增长,凝固组织表现为沿径向传热方向拉长的胞状晶粒。     

建筑用钢筋的拉伸断裂行为研究

对Nb、V微合金化的4种建筑用钢的组织与性能进行了研究。结果表明,钢筋的组织都由铁素体、珠光体和贝氏体组成。随着Nb含量的降低,组织中贝氏体含量减少。4种钢筋的拉伸断口形貌中都存在着微裂纹,裂纹处的夹杂物主要为Mn S和氧化物。     

黄铜/钢扩散复合双金属界面组织与性能

用扫描电镜、能谱分析和压剪试验等方法,研究了扩散退火温度与时间对黄铜/钢扩散复合双金属界面附近组织、成分和界面结合强度的影响.结果表明,通过扩散复合可使黄铜/钢界面实现良好的冶金结合;在一定温度和时间范围内,随扩散温度和时间的增加界面结合面积增大,结合强度增加,可达220MPa;界面附近发生了原子的互扩散,界面上无有害相生成.     

电渣熔铸双金属复合材料界面的研究

采用电渣熔铸方法制备了Cr12MoV/20Cr双金属复合材料,研究了工艺参数对平板双金属界面结合状态及形状的影响.结果表明,在熔铸第一种合金后停留适当时间再熔铸第二种合金才能保证获得结合牢固且过渡层适量的平板双金属界面.增加电极数量或使电极与结晶器产生相对运动可避免双金属的U型界面、浇不足及冷隔等缺陷的产生.     

Cu／Al双金属复合材料的界面研究

选择了NH4Cl、ZnCl2、KF和K2ZrF6四种助镀剂,分别对铜进行热浸镀铝的试验,并对热浸镀后双金属结合界面的形貌、成分、金相组织以及相关机理进行研究.结果表明,选择浓度为1%～10%的KF水溶液作为助镀剂,且铝液温度为680～710 ℃,浸镀时间为2～10 s时取得了良好的助镀效果.XRD分析结果表明镀层化合物主要的相为CuAl2(θ)相.     

钨/铜第一壁复合材料界面行为研究

通过等离子喷涂技术在铜合金基体上制备具有不同适配层的钨涂层第一壁复合材料,并对其界面行为进行研究.结果表明,Wu/Cu、NiCrAl和Ti适配层均能明显降低W/Cu界面热应力,但其界面仍是第一壁复合材料最可能失效的位置;W/Cu适配层能有效提高此复合材料界面的结合强度,增幅高达30%.     

消失模铸造WC_p/Fe复合材料微观组织研究

采用消失模铸造工艺制备WC_p/Fe复合材料,研究了其组织形貌、物相成分及界面结合情况。结果表明,粒度为600～2 000目的WC颗粒在高温铁液内完全溶解并发生了化学反应,反应产物绝大部分以Fe_3W_3C复式碳化物形式在晶界处析出,剩余少部分W和C以多组分固溶体形式存在于基体中;Fe_3W_3C相整体分布较为均匀,局部略有聚集,界面结合较好;WC颗粒偏聚处产生大量的Fe_3W_3C相,使界面反应层形成较多的显微缩松,对界面结合状况有显著影响。     

Al/SiCp复合材料的断裂行为

采用粉末冶金和喷射沉积方法制备了Al及Al／SiCp复合材料，测试了材料的力学性能，利用金相显微镜和扫描电镜观察了材料的断裂行为。结果表明，Al／SiCp复合材料的强度比基体材料的高，但塑性低。粉末冶金方法制备的Al／SiCp复合材料与喷射沉积方法制备的比较，前者组织更致密，强度更高，塑性更好，断裂是SiC颗粒开裂，裂纹的传递主要沿颗粒中形成的裂纹扩展；后者断裂主要表现为SiC颗粒从基体中拔出，裂纹的传递大多是SiC颗粒周围形成的裂纹在基体中扩展。     

TiC_p/W复合材料的断裂行为

利用扫描电镜观察了含３０ ％ ＴｉＣ 颗粒（ 体积分数） 的钨基复合材料在室温和高温的微观断裂过程, 讨论了裂纹萌生、扩展条件及其影响因素。室温下的断裂过程受控于裂纹萌生阶段, 相应的应力－ 挠度曲线表现为线性, ＴｉＣ 颗粒和Ｗ 基体在微观上都呈现脆性断裂。高温下的断裂则存在一个亚稳态的初始裂纹长大和合并过程, 使应力－ 挠度曲线呈现出非线性, 在微观上ＴｉＣ 颗粒呈现脆性断裂,Ｗ 基体呈现韧性撕裂。同时也指出了复合材料在室温和高温下的强化机制     

M42/45钢双金属复合材料的SPS烧结及其界面研究

利用放电等离子烧结技术（SPS）实现了M42粉末高速钢的制备及与45钢的连接,对其界面的显微组织形貌、元素分布、显微硬度及相界面形成过程进行了测试分析。结果表明,接头过渡层的成分、显微硬度都呈现梯度变化,连接界面没有裂纹及大孔洞出现,界面结合紧密,其过渡层厚度可达10.2μm;界面连接为熔合连接与扩散连接的共同作用,其中烧结初期以熔合连接为主,烧结中后期,扩散连接逐渐成为主导。     

钢/铁双金属复合锤头的界面组织及性能研究

利用液-液复合铸造技术制备低合金钢/高铬铸铁双金属复合锤头。采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、背散射衍射系统(EBSD)和显微硬度分析仪研究钢/铁双金属复合锤头的界面组织与性能。结果表明,液-液复合铸造实现合金钢与高铬铸铁良好的冶金结合,界面处存在厚度约为30μm的过渡层,界面处的显微硬度约为333 HV。     

颗粒增强SiCp/6061Al复合材料焊接接头组织与拉伸断裂行为

以颗粒增强SiCp/6061Al复合材料为试验材料,采用混合气体交流TIG(钨极氩弧焊)方法,填加4047铝硅焊丝,成功地实现了对焊焊接.利用光学显微镜分析复合材料在焊接热循环作用下,接头的热影响区组织变化;利用拉伸试验,研究了复合材料接头的力学性能;利用扫描电镜观察断口形貌,微观组织及成分.结果表明,复合材料焊接工艺要求比较苛刻,接头性能低于基材性能,焊缝处是复合材料焊接接头的最薄弱环节,增强相SiC颗粒的分布不均是导致接头强度降低的主要原因,断口形貌呈脆性解理断裂.     

Ti/Ni多层复合材料界面扩散行为研究

针对累积叠轧5道次制备的Ti/Ni多层结构复合材料试样进行热处理,采用光学显微镜和扫描电镜分析方法,对复合材料的显微组织、界面结构和扩散反应层厚度等进行观察分析,结合动力学理论研究了Ti/Ni界面的扩散行为。结果表明:试样经过累积叠轧5道次轧制后,Ti/Ni界面未发生扩散;在(550～750℃)/(0.5～8 h)热处理后,Ti/Ni界面发生扩散,扩散层厚度与保温时间呈幂函数关系,与加热温度呈指数关系;随着热处理温度的升高,Ti-Ni扩散层的生长方式由650℃以下的体扩散控制逐渐转变为晶界扩散控制。通过计算和验证得到采用累积叠轧5道次制备的Ti/Ni多层复合材料的Ti/Ni界面固相反应层生长动力学方程为:y=1.7043×10~4 exp(-78202/RT)t~(1.2009-0.0008T)。     

TiCp/Fe复合材料制备及组织分析

借助X射线衍射(XRD)、光学金相显微镜以及扫描电镜(SEM),研究了反应铸造工艺制备的原位TiCp/Fe复合材料中增强颗粒的分布和形貌,并通过能谱仪确定了材料微区合金相对成分。结果表明:原位TiC增强颗粒均匀分布在基体中,呈四边形或多边形。Ti元素主要分布在增强颗粒中,并有一部分固溶于基体。由于Ti元素的烧损,生成了有害相石墨。     

原位合成ZrC_p/Fe复合材料的组织与性能

采用电弧熔炼制备了含ZrC体积分数达30%的Fe基复合材料,采用X射线衍射、光学显微镜和显微硬度计分别对材料的相组成、组织形貌和显微硬度进行了研究。结果表明,采用原位合成法制备ZrC增强铁基复合材料是可行的,ZrC作为唯一增强相,分布在α-Fe基体中;冷却速度的变化对ZrC相的形态和数量均有影响,冷却速度越高,ZrC的尺寸越小,复合材料的硬度越大。     

挤压复合铸造7075/6061双金属铸锭的界面组织与性能

采用挤压复合铸造工艺制备出具有半固态组织/枝晶组织分布特征的7075/6061包覆型双金属复合铸锭,并对复合铸锭界面处的组织及硬度进行了分析.结果表明,界面结合良好,为冶金结合,无杂质和氧化皮存在.界面处组织过渡平缓,7075铝合金固相颗粒呈一定规律性分布;除Zn元素浓度呈明显梯度变化外,其它合金元素分布较均匀.界...