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Al-Zr-O体系反应合成原位复合材料的微结构与磨损特性 总被引:1,自引:1,他引:0
运用A359-Zr(CO3)2体系熔体反应法制备了(Al3Zr Al2O3)p/A359复合材料,研究了增强颗粒的含量对(Al3Zr Al2o3)p/A359复合材料干滑动磨损性能的影响.结果表明:Zr(CO3)2与A359熔体反应生成了Al2O3和Al3Zr颗粒;复合材料的磨损量随载荷的增大和时间的延长均远小于基体的,同一条件下复合材料的磨损量随Al3Zr和Al2O3颗粒含量的增加而减少,当载荷为98 N时,12%(Al3Zr Al2O3)p/A359复合材料(体积分数)的耐磨性比基体的提高了2.5倍.磨损表面及亚表面的SEM分析表明,基体A359磨损表面存在撕裂纹并与亚表面连接,表现为粘着磨损和剥层磨损;(Al3Zr Al2O3)p/A359复合材料的磨损表面及亚表面平整光滑,主要表现为磨粒磨损. 相似文献
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研究了新型反应体系A359-Zr(CO3)2熔体反应法制备的(Al3Zr+Al2O3)p/A359复合材料边界油润滑条件下的滑动磨损性能。结果表明,由于颗粒的支撑减磨作用,复合材料的磨损量随载荷的增大和时间的延长均远小于基体材料,当载荷为1176N时体积分数为12%的复合材料磨损量为4.9mg,而基体材料的磨损量为27.5mg,复合材料比基体材料耐磨性提高了6倍;由磨损表面SEN观察表明:基体A359合金存在严重粘着和变形,表现为粘着磨损和剥层磨损,复合材料的磨损类型表现为磨粒磨损。 相似文献
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利用A359-Zr(CO3)2体系,原位反应合成法制备(Al2O3 Al3Zr)p/A359颗粒增强铝基复合材料,在制备过程中施加低频交变电磁场进行搅拌以提高复合材料性能.干滑动磨擦试验表明,复合材料的耐磨擦性比纯基体合金明显提高,施加电磁搅拌后复合材料在较大载荷下的耐磨性提高,磨损量随载荷增加的瞬变载荷由58.8 N提高到78.8 N.磨损表面的SEM分析显示:纯基体合金为粘着磨损和剥层磨损,复合材料的磨损为磨粒磨损为主,施加电磁搅拌后的复合材料为纯磨粒磨损. 相似文献
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运用Al-Zr(CO3)2体系熔体反应法制备了(Al3Zr+Al2O3)p/Al合材料,研究了(Al3Zr+Al2O3)p/Al复合材料的力学和磨损性能。结果表明:Al-Zr(CO3)2与Al熔体反应生成了Al2O3、Al3Zr颗粒;(Al3Zr+Al2O3)g/A复合材料的抗拉强度和屈服强度随颗粒理论体积分数的增大而提高,当颗粒体积分数为10%时,复合材料的Rm为148.3MPa,较铝基体提高了90.1%,复合材料的Rp02为110.5MPa,较铝基体的提高了163.1%,复合材料的断后伸长率先升后降;由复合材料的拉伸断口SEM可知:随着反应物质量增加,塑性变形区减小,但仍是塑性断裂;由磨损表面SEM观察表明:(Al3Zr+Al2O3)p/Al复合材料的磨损特征为黏着磨损和磨粒磨损的混合型磨损。 相似文献
5.
电磁铸造法制备的(Al2O3+Al3Zr)p/A359复合材料的磨损行为 总被引:7,自引:0,他引:7
利用A359-Zr(CO3)2体系原位反应合成法制备(Al2O3 Al3Zr)p/A359颗粒增强铝基复合材料,在制备过程中施加低频交变电磁场进行搅拌以提高复合材料的耐磨性能.干滑动摩擦磨损试验表明:复合材料的耐摩擦性比纯基体合金明显提高,施加电磁搅拌后复合材料的耐摩擦性进一步提高,特别是在较大载荷下的耐摩擦性大幅提高,从轻微磨损到急剧磨损的临界转变载荷由58.8 N提高到78.8 N.磨损表面的SEM分析显示:纯基体合金为粘着磨损和剥层磨损,复合材料的磨损为以磨粒磨损为主和少量的剥层磨损,施加电磁搅拌后的复合材料为纯磨粒磨损. 相似文献
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采用熔体反应法制备了(Al2O3 Al3Zr)p/Al-22%Si原位复合材料。探讨了高硅铝合金及其原位复合材料的干滑动磨损行为,并对其磨损表面和亚表面形貌进行了观察和分析。试验结果表明:复合材料的磨损量显著低于同条件下高硅铝合金的磨损量,且随颗粒体积分数的增大,复合材料的磨损量减小。磨损表面亚表面的SEM观察分析表明:高硅铝合金磨损表面存在与亚表面相连的撕裂纹和宽大的犁沟,其磨损机制为粘着磨损加磨粒磨损的混合型磨损;复合材料的磨损表面亚表面平整光滑,主要表现为磨粒磨损。 相似文献
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对Al ZrOCl2 体系采用熔体反应法制备了Al3Zr( p) 、Al2 O3( p) /A35 6复合材料。结果表明 :原位生成的Al3Zr和Al2 O3 均为多面体粒状 ,且Al3Zr表面存在生长小面 (facet)。复合材料凝固组织中随ZrOCl2 加入量的增加 ,颗粒分数增大 ,颗粒分布更均匀。但反应温度高于 90 0℃时 ,Al3Zr颗粒出现板块状集聚生长。拉伸试验表明 :Al3Zr(p) 、Al2 O3(p) /A35 6复合材料具有比基体更高的抗拉强度 ,并随ZrOCl2 加入量的增加而提高 ,其拉伸断口为混合型断裂 相似文献
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本文采用混合盐法制备了(TiB2 Al3Ti)/Al4.5Cu原位复合材料,研究了该复合材料在150℃下的干摩擦滑动磨损行为,并与基体合金进行对比.结果表明,载荷在10~20 N之间时,(TiB2 Al3Ti)/Al-4.5Cu原位复合材料的磨损量低于基体合金,但并不明显;随载荷的增加(特别是当载荷超过30 N之后),复合材料的磨损量仍低于基体合金,且复合材料的磨损量增大的速度小于基体合金磨损量的增长速度.(TiB3 Al3Ti)/Al-4.5 Cu原位复合材料同45钢对磨时的主要磨损机制为粘着磨损和磨粒磨损.随着原位反应体系中混合盐含量的增加,复合材料的耐磨性能提高,并逐渐由粘着磨损向磨粒磨损过渡. 相似文献
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利用原位反应制备了(Al2O3)p/Al复合材料,生成A1203颗粒分散度大.无聚集或偏聚现象,分布均匀。通过对反应所得材料的显微组织分析,(Al203)p与基体结台良好.界面无其他新相产生。试验证明:利用原位反应制备(Al203)p/Al复合材料.抗拉强度提高了25.6%,而伸长率仅下降了9%,在试验中加入Al2(SO4)3熔剂不仅细化Al2O3陶瓷颗粒,而且还起到辅助精炼和分散陶瓷相作用。 相似文献
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Ni-Al系金属间化合物光束堆焊层的成形及析出相特征 总被引:7,自引:1,他引:6
采用X射线衍射、SEM、EDXS及显微硬度等方法,研究了光束堆焊Ni,Al混合粉末制备的金属间化合物涂层的成形和微观组织特征.结果表明,堆焊层的成形与堆焊材料的比热容量和熔点有关.采用Al含量(原子分数)高于50%或不超过25%的堆焊材料,均可获得成形良好的光束堆焊层,但Al含量过高将使堆焊金属的致密度降低.当堆焊材料中Al含量为50%-75%时,堆焊层全部由金属间化合物(Al1.1Ni0.9,Al3Ni2和Al3Ni)组成;当采用富Ni堆焊材料(不超过25%Al)时,堆焊层中将析出较多的γ-Ni固溶体,得到由γ-Ni和Ni3Al金属间化合物组成的显微组织;而采用富Al堆焊材料(80%Al)将导致堆焊层中析出大量Q—Al,其显微组织为在α—Al (α—Al Al3Ni)亚共晶基底上分布有Al3Ni2金属间化合物相. 相似文献
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采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理CASTEP计算程序,研究Al_2O_3的能带结构和光学函数.结果表明,α-Al_2O_3和γ-Al_2O_3的能带结构形状相似,γ-Al_2O_3的高对称性使得费米面向高能级方向移动,进入导带;对于较常见的几种波长激光,α-Al_2O_3的介电函数虚部均为0,实部随着激光波长增大而减小;γ-Al_2O_3的介电函数虚部、实部随着激光波长增大而增大.γ-Al_2O_3的介电函数虚部、实部和反射率均高于α-Al_2O_3,在激光波长为10.6 ìm时反射率最高,达到40.1%,为α-Al_2O_3的7倍. 相似文献
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以ω(Al_2O_3)>99.1%的电熔致密刚玉,粒度<0.074 mm、ω(SiC)>97%的碳化硅等为主要原料,SiO_2微粉、沥青和Alphabond为添加物,研究了纳米SiC加入量(质量分数,下同)分别为0, 0.5%, 1%, 1.5%和2%时对Alpha-bond结合的Al_2O_3-SiC-C质浇注料的流动值、常规物理性能、高温抗折强度和抗渣性的影响.采用XRD衍射仪和SEM对实验后的试样进行了物相和显微结构分析.结果表明:采用细粉预混法引入纳米SiC,使Al_2O_3-SiC-C质浇注料更为致密;在保持浇注料流动性相当的条件下,纳米SiC加入量增加到2%,浇注料加水量从3.83%增加到4.67%,增幅为22%,说明纳米SiC的引入对浇注料的流动性影响较大;纳米SiC的加入,对浇注料的常温抗折强度和耐压强度影响不大,高温抗折强度在纳米SiC加入量为0.5%时最高,提高幅度为4%;物相分析表明,添加1.0%纳米SiC后的试样中生成的莫来石比不加纳米SiC试样中生成的少,刚玉的量跟不加纳米SiC试样中的相当,SiC的量比不加纳米SiC试样中剩余的多;静态坩埚抗渣实验表明,含纳米SiC的浇注料,在加入1.0%纳米Al_2O_3时,抗渣渗透性得到显著改善,而抗渣侵蚀性变化不明显. 相似文献
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向铝熔体中添加脱水的硫酸铝铵,于900℃下发生分解反应,反应分解的Al2O3原位生成颗粒增强铝基复合材料。SEM观察表明,Al2O3颗粒在铝基体中细小弥散分布,形成球形的、不团聚的增强体颗粒。与基材相比,Al/Al2O3复合材料的耐磨损性能明显提高,耐磨性是基材的4倍,且由硫酸铝铵原位生成的复合材料耐磨性优于添加氧化铝形成的复合材料。拉伸实验结果显示,复合材料的抗拉强度没有明显变化,且塑性有所降低。 相似文献
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对机械合金化制备的Al_4C_3、Al_2O_3弥散质点和SiC颗粒复合强化Al基复合材料进行了拉伸试验和断口分析,并测定了弹性模量和热膨胀系数.研究表明,在SiC_p/Al复合材料中引入弥散的Al_4C_3和Al_2O_3质点可以明显提高复合材料的室温和高温强度,随加入C含量的增加或Al粉氧化时间的加长,复合材料的强度提高.在Al_4C_3/Al复合材料的基础上加入SiC颗粒可以提高复合材料的弹性模量并进一步降低其热膨胀系数.复合材料断口为大韧窝加细小韧窝的混合断口,随复合材料基体强度的增加,拉伸断口上断裂的SiC颗粒数量增多. 相似文献
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对机械合金化制备的Al_4C_3、Al_2O_3弥散质点和SiC颗粒复合强化Al基复合材料进行了拉伸试验和断口分析,并测定了弹性模量和热膨胀系数.研究表明,在SiC_p/Al复合材料中引入弥散的Al_4C_3和Al_2O_3质点可以明显提高复合材料的室温和高温强度,随加入C含量的增加或Al粉氧化时间的加长,复合材料的强度提高.在Al_4C_3/Al复合材料的基础上加入SiC颗粒可以提高复合材料的弹性模量并进一步降低其热膨胀系数.复合材料断口为大韧窝加细小韧窝的混合断口,随复合材料基体强度的增加,拉伸断口上断裂的SiC颗粒数量增多. 相似文献
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应用直流复合电沉积技术制备Ni-Co/Al2O3复合镀层,并研究了Al2O3对电沉积Ni-Co/Al2O3复合镀层性能的影响。结果表明:在本试验范围内,镀层的硬度和耐磨性随着Al2O3含量的增加而提高。 相似文献
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研究了一种粗颗粒Al2O3的新型陶瓷材料,探讨了该材料的烧结机理,并对其主要机械性能进行了测试与分析.结果表明,加入适量的MgO、SiO2、CaO氧化物助烧添加剂,经1500℃左右烧结而成的此类材料具有一定的综合机械性能,其烧结机理主要为粘-塑性流动机理。该材料具有制造工艺简单、成本低等优点。 相似文献