液相搅拌铸造法制备SiCp/Al复合材料的力学性能

对旋涡搅拌铸造法制备的ＳｉＣｐ／Ａｌ复合材料的界面和力学性能进行了分析研究,结果表明,ＳｉＣｐ／Ａｌ的界面结合为性能良好的冶金结合,ＳｉＣ颗粒能提高铝基体的拉伸强度,同时显著提高铝基体的室温硬度与高温硬度。     

搅拌铸造法在SiC_p/Al复合材料制备中的应用研究

为了了解搅拌铸造法制备SiCp/Al复合材料时的各种问题(如何控制颗粒均匀分布,颗粒作用下基体合金的凝固过程等),选用搅拌铸造法制备出了组织均匀、性能良好的复合材料。主要分析了颗粒预处理和搅拌工艺参数对复合材料组织性能的影响,探讨了搅拌铸造方法在SiCp/Al复合材料制备中的应用。     

搅拌铸造法制备SiC_p/Al复合材料中气孔形成研究

采用金相显微镜和扫描电镜对机械搅拌法制备的SiCp/Al复合材料中的微孔进行了观察分析,并通过对复合材料孔隙率的测定,研究了SiCp/Al复合材料孔隙率的影响因素。结果表明,SiCp/Al复合材料中存在有颗粒与气孔相互作用形成的颗粒团聚型气孔,复合材料中局部存在有大气孔和均匀分散在颗粒周围的细小氢气孔。此外,预热模具可降低复合材料的气孔率;复合材料的颗粒含量增加,气孔率升高。     

搅拌铸造制备SiCp/Al复合材料的研究现状

综述了搅拌铸造制备SiCp／Al复合材料的研究现状,指出了搅拌铸造法存在的问题,对搅拌铸造法在制备SiCp/Al复合材料中的地位和发展前景作了预测。     

利用搅拌铸造结合超声处理法制备镁基复合材料

在目前的研究中,利用搅拌铸造结合超声处理方法成功地制备出了不同体积分数(5vol%和10vol%)的微米颗粒增强的AZ31B镁基复合材料。利用350℃,12:1的挤压比对铸锭进行了挤压处理。利用金相和扫描电子显微镜对复合材料的微观结构进行了研究。复合材料的微观结构显示,增强体具有相对均匀的分布且晶粒获得了显著的细化。微米碳化硅颗粒的存在可以显著的提高基体合金的显微硬度﹑弹性模量以及抗拉伸强度。此外,复合材料的显微硬度﹑弹性模量以及抗拉伸强度随着微米颗粒含量的增加而增加。     

搅拌铸造SiC_p/A356复合材料的显微组织及力学性能

采用搅拌铸造技术制备质量分数为15%的SiCp增强A356铝基复合材料,并对所制备的复合材料进行后续热挤压变形。通过金相观察(OM),扫描电镜(SEM)及力学性能测试等手段,对该复合材料显微组织与力学性能进行了研究。结果表明,所制备的复合材料铸态组织中,SiCp较均匀地分布于基体中,SiCp与Al界面处存在Si原子的富集;热挤压变形后,显微气孔等铸造缺陷明显减少,材料致密度显著提高,SiCp沿热挤压方向呈流线分布特征,颗粒均匀分散性明显提高;采用535℃×5h固溶+180℃×5h时效处理后,热挤压棒材的力学性能为:σs=370MPa,σb=225MPa,δ=5.3%,时效后析出强化相大小约为200nm,且弥散分布于基体中;断口分析表明,SiCp/A356铝基复合材料的断裂主要是由基体的塑性断裂及SiCp的断裂导致的。     

搅拌铸造SiC_p/2024铝基复合材料的显微组织与力学性能

利用搅拌铸造?热挤压工艺制备SiCp/2024铝基复合材料板材,研究该复合材料铸态、热挤压态和热处理态的显微组织及力学性能。结果表明:SiC颗粒较均匀地分布于铸锭中,大部分SiC颗粒沿晶界分布,少数颗粒分布于晶内,晶界粗大的第二相呈非连续状分布;复合材料经热挤压变形后,显微孔洞等铸造缺陷明显消除,破碎的晶界第二相及SiC颗粒沿热挤压方向呈流线分布,复合材料的强度和塑性显著提高;对热挤压板材进行(495℃,1h)固溶处理+(177℃,8h)时效处理后,其抗拉强度达430MPa,此时的主要析出强化相为S′(Al2CuMg);热挤压变形有利于改善SiC颗粒与基体合金的界面结合,热处理SiCp/2024铝基复合材料的主要断裂方式为基体合金的延性断裂、SiC颗粒断裂和SiC/Al的界面脱粘。     

SiCp/Al复合材料搅拌铸造制备工艺的研究

在试验基础上,对碳化硅颗粒增强铝基复合材料搅拌铸造工艺中的４个关键问题进行了研究,提出了相应的解决方法,优化了工艺参数。在此基础上,制备出了颗粒分布均匀、组织致密、性能较理想的ＳｉＣｐ／Ａｌ复合材料,对复合材料制备工艺的实际应用具有指导意义。     

大塑性变形法制备SiC_p/Al复合材料的实验研究

采用等径角挤压(ECAP)和等径角挤扭(ECAPT)两种大塑性变形工艺在250℃条件下成功将35vol%SiC颗粒与纯Al混合粉制成SiCp/Al复合材料。通过对显微组织的定性分析和采用样方法的定量计算,获得了不同变形工艺、试样内部不同位置以及不同变形阶段对SiC颗粒分布的影响。结果表明:剪切应变量和基体流动性对SiC颗粒的均匀分布有着至关重要的影响。单道次ECAPT变形后,SiC颗粒分布比单道次ECAP变形时更均匀,基本与2道次ECAP效果相当。随着ECAPT变形过程的深入,SiC颗粒的分布越来越均匀,其中以挤压阶段到ECAP阶段,SiC颗粒分布均匀程度的改善最为明显。     

真空热压SiC_p/2024Al复合材料力学性能与显微结构

采用真空热压法制备了体积分数为30%的Si Cp/2024Al复合材料,研究了该复合材料的显微组织结构及力学性能。结果表明,复合材料组织致密,颗粒与基体界面结合状况较好,Si C颗粒在铝基体中基本上分布均匀。经490℃、2 h固溶处理和170℃、8 h人工时效后,Si Cp/2024Al复合材料的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为409 MPa、325 MPa和4.9%,基体中存在大量的纳米析出相为S'(Al2Cu Mg)。随Si C颗粒加入,复合材料力学性能提高,其断裂方式为基体开裂和界面处撕裂。     

球磨法和搅拌铸造法制备SiCp/Al复合材料

用高能球磨法制备出SiC-Al复合粉体,再把复合粉体搅拌弥散到Al熔液中,浇铸制得0.5%、1.0%、1.5%质量分数,下同)SiCp/Al复合材料.制备出的复合材料与未经增强的铝材相比,其抗拉强度分别提高:46.8%、63.8%、34.0%,硬度分别提高:99.1%、116.1%、67.9%.在SiC添加质量分数相同的情况下,添加复合粉的浇铸体与直接添加SiC粉体的浇铸体相比,前者的抗拉强度和硬度高于后者,说明SiC粉和Al粉复合后更容易弥散到Al熔液中.     

高强塑性TiB2P/Al复合材料的制备与力学性能

采用TiB2颗粒与铝粉混配的方法,获得利于成形的预制体,采用压力浸渗法制备体积分数为20%的TiB2P/6061Al复合材料,并采用10:1的挤压比对复合材料进行热挤压。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和万能电子拉伸机对热挤压前后复合材料的微观组织及力学性能进行研究,发现经过该种方法制备的复合材料经热挤压后具有良好的室温拉伸力学性能,抗拉强度为447.5MPa,弹性模量为121.8GPa,延伸率可达7.95%,显示出良好的强塑性配合,分析其强塑性来源于增强体与基体之间的良好界面结合、晶粒细化强化和沉淀强化。     

搅拌工艺参数对SiC_p/Al复合材料颗粒分布的影响

采用机械搅拌法制备了不同SiCp含量Al基复合材料,研究了搅拌参数对颗粒分布的影响。通过SEM和XRD对SiCp在基体中的分布及复合材料的物相成分进行了分析。结果表明,搅拌桨直径为60mm,叶片倾角为30°,搅拌速度为680r/min时制得的复合材料,其SiCp分布均匀且无明显气孔生成。在慢冷条件下浇注的复合材料无明显颗粒沉降现象发生。物相分析显示有MgAl2O4、Mg2Si生成,没有发现有害界面反应产物Al4C3。     

高含量颗粒增强铝基复合材料的搅拌铸造

通过改进复合材料搅拌器,优化机械复合搅拌工艺,制备出体积分数达31.5%的碳化硅颗粒增强铝基复合材料.复合材料中增强颗粒分布均匀,材料致密,为高含量颗粒增强铝基复合材料的制造提供了一种简单、经济生产方法.     

SiC_p/Al复合材料的制造及新动向

颗粒增强铝基复合材料是当前研究较多、比较成熟、应用较广泛的金属基复合材料,SiCp/Al是其中的一类。本文综述了SiCp/Al复合材料的发展状况、制备方法、存在的技术难题,提出了今后需要完善和进一步研究的方向。     

SiC颗粒增强铝基复合材料薄板的力学性能

研究了粉末冶金法制备的ＳｉＣ颗粒增强铝基复合材料薄板的常温及高温力学性能,结果表明,铝基复合材料薄板在常温下具有较高的强度,薄板性能基本呈各向同性,其断裂机制主要为颗粒从基体脱粘,同时有少量颗粒破碎。随着温度的升高,复合材料板材强度逐渐下降,延伸率增大。在２００℃时仍能保持较高的强度和较好的综合性能,其抗拉强度达３７０ＭＰａ,屈服强度达２４３ＭＰａ,延伸率达１１．３％。     

(SiC_p C)/MoSi_2复合材料的组织结构及力学性能

通过热压烧结工艺制得了 (SiCp C) /MoSi2 复合材料 ,分析了材料的组织结构、室温和高温力学性能。结果表明 :(SiCp C) /MoSi2 复合材料主要由MoSi2 (大量 )、α SiCp(大量 )、Mo5Si3(多量 )和 β SiC(少量 )组成 ,密度为 5 .12g/cm3,相对密度为 91% ;增强相的粒径 <3 0 μm ,体积分数为 3 9%。材料室温硬度、抗弯强度和断裂韧性分别为 12 .2GPa ,5 3 0MPa和 7.2MPa·m1/ 2 ;在 80 0℃的维氏硬度为 8.0GPa ,12 0 0℃和 14 0 0℃的抗压强度分别为 5 60MPa和 160MPa。与非增强MoSi2 相比 ,材料的各种力学性能都有大幅度的提高     

原位自生TiB2/Al复合材料的组织与力学性能

采用钛盐与硼盐反应法成功制备原位自生TiB2/纯Al复合材料。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和拉伸试验机研究不同粒子含量(质量分数为1%、2%和3%)对复合材料组织和力学性能的影响。结果表明:原位生成的TiB2粒子有矩形、近圆形和六边形三种形貌,尺寸为200~500 nm;粒子与Al基体界面洁净无反应层。随着粒子含量的增加,复合材料的强度随之升高,而伸长率则随之降低;当TiB2含量为3%时,屈服强度和抗拉强度分别达到78.1 MPa和102 MPa,相比于纯Al分别提高58%和43%,而伸长率降至32.5%,下降了24%。断口分析表明:随着TiB2粒子含量的增加,粒子团聚机率增加,在拉伸过程中,裂纹在粒子团聚处萌生并扩展,导致材料的塑性降低。     

SiCp/6061Al复合材料搅拌铸造工艺的优化

采用组织分析的方法，研究了搅拌工艺在液态机械搅拌铸造法制备SiCp／6061Al复合材料中对SiC颗粒分布均匀性及铸造缺陷的影响，并运用正交实验法对工艺参数进行了优化。结果表明：在温度760℃，搅拌速度1200r／min，搅拌时间25min的工艺条件下，可得到SiC颗粒分布均匀、铸造缺陷较少的铝基复合材料。     

铸造ZL101A／SiCp复合材料的研究

采用真空搅拌复合工艺制备了铸造ZL101A／SiC复合材料,研究了变质和细化处理对复合材料组织的影响。结果表明：变质和细化处理铸造 ZL101A／SiC复合材料制备工艺的重要处理措施,可明显改善复合材料的组织。利用透射电镜对AL／SiC界面特征及界面反应进行分析,同时对该复合材料的铸造性能（熔体合金流动性能、线收缩、体收缩和热裂倾向）以及力学和物理性能进行了测试。