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相似文献
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1.
Fe-Al金属间化合物基复合材料的研究进展   总被引:18,自引:3,他引:15  
对Fe-Al金属间化合物基复合材料及相关领域的研究现状进行了综合评述。着重介绍了增强相与基体界面的相容性、连续纤维及颗粒增强Fe-Al金属间化合物基复合材料的制备工艺和弥散强化Fe-Al金属间化合物基纳米复合材料的合成与烧结,以及Fe-Al金属间化合物基复合材料的力学性能等方面取得的研究成果。并就目前研究的不足以及该研究领域的发展方向提出了一些看法。  相似文献   

2.
采用原位反应法制备了原位(ZrB2+Al3Zr)/ZL101复合材料,通过正交实验分析确定了其最佳成分,测试了复合材料的力学性能,并对该材料进行了显微金相分析和透射电子显微分析。研究结果表明,与ZL101材料相比,(ZrB2+Al3Zr)/ZL101原位复合材料在其最佳成分配比下,强度提高了35.5%,伸长率提高了12.2%,布氏硬度提高了25.5%;原位复合材料中增强相ZrB2为粒状,Al3Zr为长棒状,两相均匀分布于基体晶粒内部,且与α-Al的界面结合良好;热处理后,原位复合材料中的共晶硅以粒状形态均匀分布于基体中。  相似文献   

3.
简要介绍了超声波在液态法制备颗粒增强铝基复合材料中的作用,高能超声波除了可净化铝熔体及细化晶粒外,还可改善铝基体与增强体的润湿性、提高界面结合强度、促进增强体的分散性和控制反应生成的增强体颗粒尺寸。重点概述了超声波辅助原位反应法和外加法制备颗粒增强铝基复合材料的最新研究进展,总结了当前超声波辅助液态法制备铝基复合材料所遇到的问题,并展望今后的研究方向。  相似文献   

4.
原位自生颗粒增强金属基复合材料是提高金属材料强韧性的有效途径,采用放电等离子烧结技术(SPS),以氧化石墨烯、碳化硅、氮化硼为增强体,原位自生制备TiAl基复合材料,研究第二相对TiAl基复合材料显微组织演变及室温性能的影响。结果表明,增强体的改变直接影响了TiAl基复合材料第二相形貌和分布。添加石墨烯在TiAl合金α2和γ片层界面处弥散析出微纳米尺度第二相Ti2AlC;添加碳化硅在基体中分别生成微米级晶界相Ti5Si3,微纳米片层间相Ti2AlC;添加氮化硼未能在TiAl合金α2和γ片层界面处析出微纳米第二相,而是纳米级TiB2和Ti2AlN相析出在晶界处与基体形成连续核壳结构;复合添加石墨烯和氮化硼既能在片层间原位析出Ti2AlC相,又能在晶界处形成核壳结构。TiAl基复合材料的室温压缩性能和摩擦磨损性能均得到有效提高,复合添加石墨烯和氮化硼可获得优异的室温力学性能。TiAl基复合材料的...  相似文献   

5.
碳纤维复合材料由碳纤维增强体和基体树脂复合而成.按照应用性质可分为功能复合材料和结构复合材料两种。其中,结构复合材料的增强材料为各种纤维或者颗粒等材料.在复合材料中起主要作用,提供刚度和强度的作用。基体可以是金属或者非金属等,在复合材料中起配合作用,支持和固定纤维材料.传递纤维问的载荷.保护纤维.  相似文献   

6.
将纯钛粉和碳化硼粉按一定比例混合均匀后,通过反应热压方法原位合成制备了增强体TiB晶须和TiC颗粒钛基复合材料,增强体体积分数为5%.利用同样方法制备了纯钛材料.热挤压后,利用X射线衍射仪分析研究了反应自生增强体组成,通过透射电镜和扫描电镜,研究了钛基复合材料的微观组织变化规律及钛基复合材料在室温和高温下拉伸断口形貌特征.研究结果表明,纯钛和B4C在1 200℃发生化学反应,原位合成产生2种不同形状的增强体,即短纤维状TiB晶须和等轴状的TiC颗粒.原位增强体与钛基体具有良好的界面结合,没有明显的界面反应.室温拉伸2种材料均呈脆性断裂.高温拉伸时,纯钛拉伸断口韧窝比较大,尺寸较深.复合材料韧窝尺寸较小.  相似文献   

7.
对SiC纤维增强铝基复合材料经不同周次循环变形载荷后强度与塑性的测试表明.循环变形可使其强度、塑性均有所提高.经循环变形载荷作用10周次、抗拉强度提高20%;作用100周次.强度提高30%.塑性也有类似的变化.这一现象与传统疲劳损伤理论不一致.通过对基体材料、SiC纤维体以及复合材料板的各自独立循环变形实验可知、这一现象同循环变形过程中纤维与基体的界面结合强度适度降低有关,这种降低有助于复合材料的强度与塑性的配合.  相似文献   

8.
金属基复合材料   总被引:1,自引:0,他引:1  
金属基复合材料(MMCh)可以提高基体金属的极限使用温度,提高金属强度、刚度、热稳定性、耐磨性、抗拉变性和尺寸稳定性.MMCh具有基体的金属特性(如导热和导电)、可加工住以及同环境的相互作用等.MMCh分为连续增强和不连续增强两大类.选择增强体首先需考虑它同基体金尼的相容性,若增强体与基体之间界面连接很差,或者界面反应过度,都将损害MMCh的性能.这时,需对增强体进行表面处理(涂层等)或改变基体合金成分.制备MMCh的工艺主要有两步:一是原料复合成复合材料;二是复合体加工成器件.具体加工方法有固态方法、搅拌铸…  相似文献   

9.
采用先驱体聚合物浸渍裂解法(Preceramic polymer impregnation pyrolysis,PIP)制备了短切石英纤维增强氮化物基透波复合材料(SiO2f/Si3N4-BN),对复合材料的显微结构和界面特性进行了研究,探讨了短纤维增强氮化物基复合材料的强韧化机理。力学性能测试表明复合材料弯曲强度、断裂韧性和断裂应变分别达到56.6MPa,2-3MPa.m^1/2和0.462%,介电性能优良。扫描电镜(SEM)及选区能谱(EDS)分析结果表明,氮化物基体与短切石英纤维没有发生界面反应,界面结合适中,短纤维以纤维拔出及裂纹偏转的形式使基体增强和增韧。  相似文献   

10.
利用金属熔体中的脱合金反应制备了原位自生富Ta相增强Zr-Cu非晶基复合材料,研究了传统电弧熔炼法和新型脱合金法制备复合材料的第二相差异,并比较了不同脱合金反应温度对第二相的影响。与传统电弧熔炼方法相比,脱合金化法制备的复合材料第二相尺寸更细小,数密度更高,单位界面面积更大,更有利于材料强度和塑性的提高。同时,随着脱合金反应温度提高,第二相的尺寸和体积分数逐渐降低,非晶基体和第二相的硬度随之提高。  相似文献   

11.
以Ti-Si混合粉末作为填充材料,采用氮氩混合等离子气体对SiCp/Al基复合材料进行等离子弧原位焊接,分析SiCp/Al基复合材料的焊接性.结果表明,填充Ti-Si混合粉末进行等离子弧原位焊接时接头组织致密,结合较好,焊缝组织中生成了新的增强颗粒,未发现明显的针状相生成,从而有效地提高了接头的力学性能.力学性能试验表明,采用Ti-Si混合粉末进行等离子弧原位焊接所获得的抗拉强度为232.3MPa.此外探讨了焊接接头中气孔形成的机制以及应采取的相应措施.  相似文献   

12.
原位TiB2颗粒增强铝基复合材料及其力学性能   总被引:2,自引:1,他引:1  
对原位反应合成TiB2/A356铝基复合材料微观组织和力学拉伸性能进行了研究。结果表明,原位反应生成的颗粒增强相在复合材料基体中分布均匀,基体与颗粒间的界面洁净。复合材料强度随着颗粒含量的增加显著提高,与基体合金相比,TiB2质量分数为8%的TiB2/A356复合材料强度和弹性模量的提高幅度约为28%,TiB2质量分数为16%的TiB2/A356复合材料强度和弹性模量的提高幅度约为35%。复合材料的断裂主要是由于基体与颗粒界面脱粘,在拉伸应力作用下由此萌生微裂纹并扩展,导致界面处的基体撕裂,从而降低复合材料塑性。  相似文献   

13.
A novel in-situ reaction system Al-Zr-O was developed. In-situ Al3Zr and Al2O3 particulates reinforced aluminum matrix composites were fabricated by the direct melt reaction technique in the Al-Zr-O system. Microstructures of the composites and crystal morphology of in-situ formed Al3Zr and Al2O3 particulates were analyzed by scanning electron microscope (SEM) and transmission electron microscope (TEM). Results indicate that in-situ formed Al3 Zr and Al2O3 particles are finer and well distributed in aluminum matrix. Al3Zr particulates with a tetragonal structure are mainly in the shape of polyhedron. A few of them are in the form of rectangle. The length/width ratio of the rectangular Al3Zr is less than 2.0 and the maximum size is 2μm. In addition, a certain number of Al2O3 submicro particles with a hexagonal structure are also generated in this system. Furthermore, it is found that Al3Zr crystal grows by the mechanism of twinning. The twin plane is (114). The twinning direction is [221]. The tensile tests show that the composites synthesized in the Al-Zr-O system exhibits high strength and ductility. There are a lot of ripples with fine particles on the fracture. The principal strengthening mechanisms for (Al3Zr Al2O3 )p/Al composites may include Orowan strengthening, grain-refining strengthening, solid-solution strengthening and dislocation strengthening.  相似文献   

14.
Layered composite materials significantly improved the mechanical process of fracturing, which means better fracture strength, while preserving surface properties such as hardness, resistance to wear and resistance to high temperatures. The properties are significantly influenced by the interphase mass transfer at the surface matrix-fiber reinforcement. We developed a mathematical model to determine the molar flux at the interface in stationary and in a nonstationary regime. The technological parameters are: hydraulic pressure, reinforced material, alloy type, fiber diameter, mass ratio between the reinforcement and the composite masses and mould preheating temperature. A mould patented in Romania was mounted on a hydraulic press to obtain the samples. We studied the material structure, matrix and fiber element distribution, metallic matrix element distribution and matrix and fiber element content variation. The results recorded revealed a 75% to 120% increase of the fracture strength, which means an improvement of the mechanical process of fracturing. We concluded that the reinforcement material, mass ratio and fiber diameter have a significant influences on the fracture strength.  相似文献   

15.
The Al2O3-SiO2(sf) (volume fraction, 20%)/Al-12.6Si metal matrix composites(MMCs) with or without rare earth Pr addition were fabricated by infiltration squeeze method. Effect of Pr addition on microstructures and fractographs of Al-Si MMCs was investigated by SEM and TEM. Tensile properties at room temperature and 200 °C were tested. It is shown that the addition of Pr is favorable to produce uniform microstructures and modify the eutectic Si crystal effectively. Compounds/intermetallics with high content of Pr are formed at the interface between short fiber and matrix. Yield strength(σ0.2), ultimate tensile strength(σb) and fracture elongation of Al-Si MMCs are improved by adding suitable amount of Pr. Compared with those values of Al-Si based MMC at 200 °C, σ0.2 and σb of MMC with 0.29% Pr are increased by 33% and 55%, respectively. The tensile fracture surface of Al-Si MMCs with Pr addition presents ductile fracture features.  相似文献   

16.
Metal matrix composites (MMCs) fabricated by the compocasting process show a homogeneous distribution of the reinforcing fiber in the matrix. Microstructural observation of hot extruded MMCs reveals that as the extrusion ratio increases, the fiber alignment becomes improved, but fiber fracture occurs more severely.The mechanical properties of hot extruded MMCs are better than those of the matrix metal, with the exception of the elongation at failure, and are not influenced significantly by the extrusion temperature. The tensile strength and hardness of MMCs are improved to a greater degree by hot extrusion using a constant-strain-rate die. Also, there exists a critical extrusion ratio that gives maximum strength, which is 5.44 in this study. Additionally, fractograph of the tensile specimen of extruded MMC indicates the ductile fracture behavior of the matrix.  相似文献   

17.
金属基复合材料强度的影响因素   总被引:8,自引:1,他引:7  
过去30年里金属基复合材料虽然得到了广泛的研究与发展,但其性能一致性差的问题制约了其应用,因此复合材料的性能设计受到了普遍的关注。强度是材料在工程应用上重要的衡量指标,对强度影响因素的研究对复合材料的性能设计至关重要。本文着重分析了复合材料中基体合金化,增强体,基体与增强体的相容性,界面,工艺等因素对强度的影响。  相似文献   

18.
搅拌摩擦焊(FSW)是一种固态连接技术,可用来连接高强度铝合金及多种陶瓷颗粒增强金属基复合材料(MMCs)。搅拌摩擦焊获得的陶瓷增强金属基复合材料焊缝优良,在增强体与基体间没有发生有害反应。对搅拌摩擦焊接工艺参数对AA6061-B4C焊接接头抗拉强度的影响进行研究。采用4因素5水平的中心复合设计来控制实验的次数。构建一数学模型来分析搅拌摩擦焊工艺参数对接头抗拉强度的影响。结果表明,在旋转速度1000r/min、焊接速度1.3mm/s、轴向力10kN、增强相含量12%的条件下,搅拌摩擦焊得到的焊接接头的抗拉强度最大。根据构建的模型采用广义简约梯度算法进行优化以得到最大的抗拉强度。金相分析表明,在焊接接头中出现了多种区域,如焊合区、热力影响区和热影响区。在焊合区观察到大量的被细化的铝基体晶粒以及粒径明显减小的B4C颗粒。在热力影响区出现塑性变形、热影响和被拉长的铝晶粒。  相似文献   

19.
杨川  刘世楷  雷廷权 《铸造》2002,51(12):750-752
测定了Al2 O3 /Al基复合材料与基体材料间的结合强度 ,探讨了结合强度的物理意义。其物理意义是 :界面抗拉强度与试样达到断裂应变时基体中的应力分别与纤维体积分数和基体体积分数的加权平均值。并根据测定的结合强度的值结合有限元分析得出几种Al2 O3 /Al基复合材料的界面抗拉强度值  相似文献   

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