Al3Ti/ZL101原位复合材料中增强相Al3Ti结构及强化机理

采用透射电镜对Al3Ti/ZL101原位复合材料中亚微米增强相Al3Ti的形貌，结构和分布进行了研究，测试了Al3Ti/ZL101原位复合材料的力学性能。研究结果表明，Al3Ti/ZL101原位复合材料中增强相Al3Ti的尺寸为0．3－0．5μm，该增强相与α-Al基体具有共格对应关系，它均匀分布于α-Al基体中并可作为异质晶核细化基体晶粒。     

(TiB2+Al3Ti)/ZL101原位复合材料的强化机理

采用透射电镜对（TiB2＋Al3Ti）／ZL101原位复合材料中增强相组织、结构和分布进行了研究，测试了（TiB2＋Al3Ti）／ZL101原位复合材料的力学性能。结果表明，原位复合材料经热处理后，其抗拉强度、硬度及伸长率都比ZL101基体材料高，分别提高了23．3％、23．5％、14．6％；增强相TiB2和Al3Ti颗粒均匀分布于α-Al基体中．对基体具有显著的晶粒细化效果；（TiB2＋Al3Ti）／ZL101原位复合材料主要强化机制为细晶强化、固溶强化、弥散强化和位错强化。     

原位生成Al3Ti和TiB2增强铝基复合材料的研究

采用原位反应法制备（Al3Ti＋TiB2）／ZL101原位复合材料，测试其室温力学性能，并通过OPM、TEM观察其微观组织。结果表明，原位复合材料经过热处理后，抗拉强度、伸长率以及布氏硬度分别提高了30．9％、17．1％、29．6％。原位复合材料增强相TiB2和Al3Ti弥散分布在α-Al中，Al3Ti呈棒状，几乎与α-Al完全共格；TiB2呈粒状。（TiB2＋Al3Ti）／ZL101原位复合材料强韧化的主要机制是细晶强化和弥散强化。     

(TiB_2+Al_3Ti)/ZL101原位复合材料的强化机理

采用透射电镜对(TiB2+Al3Ti)/ZL101原位复合材料中增强相组织、结构和分布进行了研究,测试了(TiB2+Al3Ti)/ZL101原位复合材料的力学性能。结果表明,原位复合材料经热处理后,其抗拉强度、硬度及伸长率都比ZL101基体材料高,分别提高了23.3%、23.5%、14.6%;增强相TiB2和Al3Ti颗粒均匀分布于-αAl基体中,对基体具有显著的晶粒细化效果;(TiB2+Al3Ti)/ZL101原位复合材料主要强化机制为细晶强化、固溶强化、弥散强化和位错强化。     

多增强相原位复合材料的微观组织及增强机制

采用原位反应法制备(ZrB2+Al3Zr+TiB2+Al3Ti)/ZL101原位复合材料,测试了其室温力学性能,并通过金相显微镜、TEM观察复合材料中增强相的形貌、结构和分布.结果表明,该复合材料经过热处理后,抗拉强度为352.8 MPa,伸长率为4.3%,硬度为117 HB,分别较ZL101基体材料提高了34.7%、4.9%、19.4%.金相显微组织分析表明:复合材料的α-Al枝晶晶粒尺寸较ZL101明显细化,原位复合材料的共晶硅尺寸也较基体中细小得多;透射电子显微分析表明:4种增强相整体分布较为均匀,且与基体的界面光滑洁净;复合材料主要强化机制为细晶强化、固溶强化、弥散强化.     

复合强化Al_3Ti·AlN/ZL101原位复合材料研究

用 OM及 TEM对 Al3Ti· Al N/ZL 10 1及 Al3Ti/ZL 10 1原位复合材料的微观结构进行了研究 ,并测试了试验材料的力学性能。通过综合分析微观结构对力学性能的影响 ,探讨了原位复合材料的增强机制。研究结果表明 :原位复合材料中由于 0 .5μm左右增强相的存在 ,使基体及共晶硅的晶粒明显细化 ;增强相均匀弥散地分布于α- Al晶粒内部 ,对α- Al有强烈的细化作用 ;复合增强体强化的原位复合材料 Al3Ti· Al N/ZL 10 1比单一增强体强化的原位复合材料Al3Ti/ZL 10 1及基体材料 ZL 10 1有更好的力学性能。细晶强化和弥散强化是本文所述的原位复合材料的主要强化机制     

原位生成Al3Zr和ZrB2增强铝基复合材料研究

采用原位反应法制备(ZrB2 Al3Zr)/ZL101原位复合材料,测试其室温力学性能,并通过OPM、TEM观察其显微组织.结果表明,原位复合材料经过热处理后,抗拉强度、伸长率以及布氏硬度分别提高了35.5%、12.2%、25.5%.原位复合材料增强相ZrB2和Al3Zr弥散分布在α-Al中,Al3Zr呈棒状,几乎与α-Al完全共格;ZrB2呈粒状.(ZrB2 Al3Zr)/ZL101原位复合材料强韧化的主要机制是细晶强化和弥散强化.     

AlN-Al3Ti/ZL101原位复合材料力学性能研究

利用原位反应合成技术制备了AlN Al3 Ti/ZL10 1复合材料 ,分析了复合材料增强相Al3 Ti和AlN的微观组织 ,检测了该复合材料的常规力学性能 ,探讨了原位复合材料的增强和增韧机理。结果表明 :(1)无论是在铸态还是在热处理状态下 ,复合材料的强度和硬度都较基体ZL10 1基体材料的高 ;(2 )AlN Al3 Ti/ZL10 1原位复合材料增强增韧的主要原因是晶粒细化、增强相均匀分布及增强相与基体的协同变形能力强。     

(ZrB2+Al3Zr)/ZL101原位复合材料正交实验研究

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。     

AlN/Al原位复合材料研究

通过热力学方法分析了AlN生成反应进行的可能性，探讨了AlN／Al原位复合材料的金相组织，确定了增强相AlN的存在及其尺寸大小。研究结果表明：AlN增强相为纳米级尺寸，它均匀分布于共晶相中，基体α—Al相中没有AlN相。纳米增强相AlN对复合材料有细化晶粒强化及弥散强化作用。     

Aluminum matrix composite reinforced by in-situ formed intermetallic Al3Ti

The reinforced phase of in-situ formed intermetallic compound Al3Ti with grain size about 0.5μm in the aluminum matrix composite was achieved by the method of liquied-solid reaction under specific condition.The orientations were also studied.The results show that under T6 heat treatment regime,the tensile strength,hardness,elastic modulus and elongation of Al3Ti/ZL101 in-itu composite are increased by 32.8%,14.4%,19.2% and 14.6% respectively in comparison with those of Zl101,Al3Ti is uniformly distributed in α（Al)matrix with a clear phase interface,and the orientation relationship between Al3Ti and α（Al)is (006)AlTi∥(022^-)Al3Ti∥(022^-)Al,[122^-]Al3Ti∥[110^-]Al.The strengthening mechanisms of Al3Ti/ZL101 in-situ composite is proved to be caused by fine grain size,spreading distribution and dislocation multiplication.     

T6热处理对Al+SiC预制颗粒增强ZL101/ZL101-Mg基复合材料组织和力学性能影响的研究

通过半固态搅拌铸造的方法制备了Al+SiC预制颗粒增强ZL101基及ZL101-Mg基复合材料,研究了T6热处理对该复合材料微观组织及力学性能的影响。结果表明,T6热处理对Al+SiC预制颗粒增强ZL101基复合材料和Al+SiC预制颗粒增强ZL101+Mg基复合材料中SiC颗粒的分布没有明显影响。但T6热处理使Al+SiC预制颗粒增强ZL101复合材料中共晶硅细化,Al+SiC预制颗粒增强ZL101+Mg复合材料中共晶硅长大变粗。T6热处理对Al+SiC预制颗粒增强ZL101复合材料抗拉强度的平均提升率达到了54.44%,对其伸长率的平均提升率为5.47%。对Al+SiC预制颗粒增强ZL101+Mg复合材料抗拉强度的平均提升率为13.52%,对其伸长率的平均提升率为31.5%。     

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。     

Development of Si_3N_4/Al composite by pressureless melt infiltration

1 Introduction Composites of ceramic/metal or metal/ceramic are expected to have properties superior to their constituents alone[1?4]. However, the fundamental difference in atomic bonding between metals and ceramics results in quite different physical a…     

Al/Si比例对TC4合金表面激光熔覆Ti-Al-Si涂层组织与摩擦性能的影响

以不同Al/Si比例的Ti-Al-Si复合粉末为原料,采用激光熔覆技术在TC4合金表面制备Ti-Al-Si涂层,研究了Al/Si比例对涂层物相、微观组织、显微硬度及摩擦磨损性能的影响。结果表明,单道熔覆的涂层中没有发现明显的裂纹及气孔,涂层与基体之间呈现良好的冶金结合。不同Al/Si比例涂层中组织均以熔断的枝晶为主,枝晶的成分主要为α-Ti,增强相为板条状的Ti₅Si₃及Ti₇Al₅Si₁₂,枝晶间主要是TiAl、Ti₃Al、TiAl₃金属间化合物。Si元素含量越高,涂层中原位生成的增强相的含量越多,涂层的显微硬度也比较高,最高可达1194 HV0.1,约为基体的4.1倍,但增强相过多会使涂层的脆性增加,耐磨性降低。Al元素含量较多时,组织细化效果明显,增强相对硬度和耐磨性能的影响比晶粒细化的作用更强。     

PARTICLES ANALYSIS OF Al_2O_3 PARTICLE REINFORCED ZL202 MATRIX COMPOSITES PREPARED BY IN-SITU REACTION

ZL202 matrix composite reinforced by Al2O3 particles was prepared by combining in-situ reaction and casting techniques. Particles' size in the composites was from 1 to 5 microns in diameter. X-ray diffraction analysis verified that the reinforcing particleswere δ-Al2O3 which belong to γ-Al2O3 series. The wetting angle between matrix andreinforcement was less than 90°. Energy spectrum analysis indicated that the reactionin bell cover pressing process took place not so completely as in flouring stir process. When the reaction was finished, the matrix was still ZL202 alloy in both.processes.     

ZL101铝合金低周疲劳行为研究

研究了ZL101-T6铝合金的拉压低周疲劳行为,并重点分析了疲劳裂纹在材料中萌生与扩展的过程。通过扫描电镜和金相显微镜的观察分析表明:共晶硅相的断裂是材料低周疲劳裂纹萌生的主要方式,硅颗粒断裂的数量随疲劳循环周次的增加而增加,应变幅值的增加加快了硅颗粒的断裂速率,使疲劳裂纹的萌生速率加快;疲劳裂纹在循环初期主要通过断裂硅颗粒的互相连接进行扩展,随疲劳裂纹的长大,裂纹可穿过铝基体连接形成主裂纹并导致材料破坏,穿晶断裂为最终断裂的主要特征。