硅对原位反应自生Mg_2Si/ZM5复合材料热处理态的组织和性能的影响

在真空感应炉中氩气保护下制备材料,用OM,SEM,EDAX及拉伸试验,探讨硅对原位反应自生Mg2Si /ZM5复合材料T6热处理后显微组织和性能的影响规律。结果表明,反应添加物Si在ZM5合金中形成了高熔点、高硬度的Mg2Si强化相,时效处理可促进(Mg17Al12)相沿晶内连续析出,明显地提高了材料的室温与高温强度,如含1.5%Si的复合材料经T6处理后室温屈服强度提高幅度为28.7%,高温抗拉强度与屈服强度提高幅度分别为9.3%、14.0%;此外Mg2Si相的形貌随着硅含量的不同而变化,如含Si 0.5%为时,主要形成细小短棒状或片状共晶Mg2Si相,Si>1%时,则出现了粗大块状或汉字状初生Mg2Si相和片状或短棒状的共晶Mg2Si相;Mg2Si相是一种脆性相,使得该材料呈现出解理断裂,降低了材料的塑性。     

原位合成TiC/Fe基复合材料的组织与性能

以铬铁粉、钼铁粉、钛粉、铁粉和炭黑为原料,原位反应合成了TiC/Fe基复合材料,并用扫描电镜、X射线衍射仪等方法对所制备的试样进行了组织结构分析.结果表明:未加钒时合成的复合材料主要相组成为TiC和α-Fe,硬质相TiC颗粒细小(≤2.3μm);当加入一定量的钒后,复合材料主要相组成为(Ti,V)C和α-Fe,其组织更加致密,其抗弯强度升高;硬质相(Ti,V)C的面间距比硬质相TiC的面间距均有不同程度的减小;(Ti,V)C颗粒尺寸明显减小(≤1.6μm),分布更均匀,颗粒形状趋于球形.     

快速凝固结合粉末冶金法制备SiC_p/AZ91复合材料的组织及性能

用快速凝固结合粉末冶金法制备了SiC颗粒增强镁合金基复合材料(SiCp/AZ91)棒材,研究了SiC颗粒含量对复合材料室温力学性能及显微组织的影响.结果表明:制备的复合材料棒材中SiC颗粒在基体中分布均匀,但仍存在局部颗粒团聚现象;随SiC颗粒含量的增加,复合材料的屈服强度、抗拉强度和断后伸长率均逐渐降低;热挤压过程中,镁、SiC和SiO2之间发生了界面反应,在界面生成Mg2Si等脆性相,影响了复合材料的界面性能.     

Ca对原位自生Mg2Si/ZM5复合材料组织与性能的影响

通过真空感应炉中氩气保护,在ZM5熔体中加入Si获得原位反应自生Mg2Si/ZM5复合材料.采用OM、ESEM、拉伸试验等探讨了Ca对该材料的组织与性能的影响规律.结果表明Ca的加入改变了Mg2Si/ZM5复合材料中Mg2Si相的形貌,使其从不规则的汉字状变成较细小的多角形,从而改善了材料的力学性能;当加入0.05wt%Ca时,复合材料的室温力学性能最好,屈服强度提高了10.4%,伸长率提高了52.4%;200□高温下,当含Ca 0.05wt%～0.10wt%时屈服强度和伸长率最好,分别提高了30.1%和92.3%.     

原位自生Ni3Si/Ni复合材料的显微组织研究

用高纯度的Ni、Si粉为原料,采用真空熔炼Ni-Si合金,通过成分设计、退火等方法制备原位自生Ni3Si/Ni复合材料。采用SEM、XEM和EPMA分析了复合材料的微观结构。结果表明,通过熔炼的方法可以制备Ni3Si/Ni复合材料;组织中规则的片层状共晶和无定形结构分布在熔体中;冷却速度和过冷度是影响其共晶生长方向和无定形结构的主要因素。     

钙、镧和锶复合添加对AZ91D合金显微组织及力学性能的影响

利用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜和能谱仪等研究了在AZ91D合金中复合添加钙?镧?锶对其显微组织和力学性能的影响。结果表明:在AZ91D合金中同时加入钙、镧、锶后,其显微组织相比于钙、镧或钙、锶二元添加得到组织明显细化,析出相Mg17Al12由半连续分布变为断续状;其抗拉强度得到显著提高,达到了201 MPa,比AZ91D合金的提高了28.8%。     

热处理对含微量镧AZ91镁合金组织和性能的影响

用XRD、SEM、EDS和显微硬度仪等研究了固溶、时效处理对真空精炼的含0.164 8%(质量分数)镧AZ91镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:加入微量镧后的AZ91镁合金在410℃×24h空冷固溶+170℃×30h空冷时效后,第二类β相大量析出,且呈不连续层片状沿晶界两侧分布;时效态含镧AZ91镁合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率和显微硬度分别比铸态不含镧AZ91合金的提高了41.84%,65.08%,35.65%和47.62%;其原因是微量镧改变了热处理中铝原子的扩散状态,有效控制了第一、二类β-Mg17Al12相析出时的形态与分布。     

原位合成TiC颗粒增强铁基复合材料的组织和性能

以钛粉、铁粉和炭黑为原料,原位反应合成了TiC/铁基复合材料;用扫描电镜、X射线衍射仪对其进行了组织分析,用热分析法对铁-钛-碳体系原位合成的反应机理进行研究,用MM-200型磨损试验机研究了该复合材料的耐磨性能.结果表明:复合材料相组成为TiC和α-Fe,生成的硬质相TiC颗粒细小,在铁基体中均匀分布;铁-钛-碳的反应机理为,首先在765.6℃发生铁的同素异构转变,即α→Fe→γ-Fe,其次在1078.4℃钛与铁共熔而形成低共熔体Fe2Ti,最后碳与Fe2Ti在1138.2℃反应生成TiC;在重载干滑动条件下,该复合材料显示了良好的耐磨性能.     

选择性激光熔化原位自生TiB+La2O3/TC4钛基复合材料的组织和力学性能

以Ti-6Al-4V钛合金粉末和LaB6粉末为原料,采用选择性激光熔化(SLM)技术制备原位自生TiB+La2O3/TC4钛基复合材料以及TC4钛合金,对比研究了复合材料和钛合金的物相组成、显微组织、硬度和抗压强度.结果表明:复合材料和钛合金的显微组织均为β柱状晶及晶内分布的针状α'马氏体,复合材料的β晶粒和α'马氏体...     

半固态AZ91D镁合金组织与性能研究

采用双螺杆机械搅拌法制浆技术与半固态流变压铸成形工艺相结合，直接在压铸机的压射室中成功地制备出优质半固态镁合金坯料，极大地节约了模具的开发费用。坯料的初生α-Mg相细小、圆整，且晶粒平均尺寸为40～60μm。电子探针分析结果表明：坯料微观组织中未见明显的溶质扩散层，在细小的网状共晶相中析出了大量的晶粒尺寸为5～10μm的二次α-Mg相；半固态流变压铸成形工艺在提高铸件致密度的同时，也提高了铸件的硬度，与液态压铸成形试样相比，其密度提高了0．33%，硬度提高了4．6％。     

铸锻复合成形后AZ91镁合金的组织和力学性能

通过铸锻(压铸和模锻)复合成形方式制备了AZ91镁合金汽车转向控制臂,对控制臂主要受力部位的显微组织和力学性能进行了研究,并对拉伸断口进行了分析。结果表明:铸锻复合成形后,AZ91镁合金转向控制臂不同区域的变形量不同,变形量大的区域呈明显的流线特征,并发生动态再结晶,为细小的等轴晶;与压铸态相比,铸锻复合成形后合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率及硬度分别为251.3MPa、156.9MPa、4.12%和125HV;断裂机制由脆性断裂变为韧脆混合断裂。     

热挤压对亚微米Al2O3p/2024Al复合材料组织和性能的影响

采用挤压铸造法制备了体积分数为30％的Al2O3p／2024Al复合材料,对材料在不同温度下进行热挤压试验,并对复合材料的力学性能进行了测试,同时利用光学显微镜、扫描电镜观察了复合材料压铸态和挤压态的微观组织。结果表明：热挤压改善了材料的组织,提高了材料的力学性能。随后的T6处理进一步提升了复合材料的力学性能,特别是小变形抗力。     

复合添加稀土钕和铒的AZ91D镁合金显微组织与拉伸性能

采用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪和电子万能试验机等研究了复合添加稀土元素钕和铒的AZ91D镁合金显微组织和拉伸性能。结果表明:在AZ91D合金中复合添加稀土钕和铒,并经420℃×8h固溶处理和165℃×10h人工时效处理后,合金组织明显被细化,形成大量的颗粒状稀土化合物和沿晶界分布的析出相;当加入质量分数0.8%钕和0.4%铒时,合金晶粒尺寸最小,晶粒内弥散分布的析出相颗粒也最多,沿晶界处形成了连续网络状的析出相,此时合金的室温和高温抗拉强度都达到最高值,分别为238MPa和182MPa,比单独加入质量分数0.4%铒时分别提高了30%和21%。     

金属/陶瓷复合材料的原位合成及其结构研究

以铝镁合金、高纯石英棒为原料，采用原位合成法在1473K氮气氛下保温2h制备了Al（Si）／AlN／MgAl2O4复合材料。采用XRD、SEM和EDX等方法分析了所得材料的相组成与显微结构。结果表明：复合材料的物相为MgAl2O4、Al-Si、AlN、Mg2Si和Si；在铝与SiO2界面上形成的Al2O3与基体合金中的镁反应生成块状的MgAl2O4尖晶石晶体，在复合材料内部发现均匀分布的AlN晶须，部分氧、铝、镁、铁形成化合物与硅一起均匀弥散分布于复合材料中。     

原位合成不同基体组织7715D钛基复合材料的高温力学性能

利用真空电弧熔炼技术,通过热加工原位合成了以TiB纤维和La_2O_3颗粒为增强体的7715D钛基复合材料,然后分别在β相区与(α+β)相区退火,获得层片和等轴两种基体组织;并对不同组织复合材料进行了高温拉伸试验、蠕变试验和不同温度下的热暴露试验。结果表明:与等轴组织相比,层片组织显著提高了复合材料的高温抗拉强度及蠕变性能,能有效阻止增强体断裂后微裂纹的扩展;在600℃下热暴露时,复合材料的热稳定性最差,主要由在等轴组织初生α相中和层片组织的α片边界处析出颗粒状脆性相所致,其对复合材料室温塑性均有不利影响。     

搅拌摩擦加工后Mg-Zn-Nd-Zr合金的动态应力-应变行为

选取Mg-Zn-Nd-Zr镁合金,制定三种工艺参数对它进行搅拌摩擦加工处理(FSP).利用Hopkinson压杆实验装置对FSP处理前后的Mg-Zn-Nd-Zr合金进行动态冲击实验,通过分析其动态应力-应变曲线的应变率特性,研究FSP加工前后该合金的动态力学性能的变化情况.结果表明:FSP加工使Mg-Zn-Nd-Zr合...     

FSP对Mg-Zn-Nd-Zr合金高温组织与性能的影响

选取Mg-Zn-Nd-Zr镁合金,制定三种工艺参数对它进行搅拌摩擦加工处理(FSP)。采用Olympus7.0金相显微镜观察合金FSP加工前后高温和室温的显微组织,并利用INSTRON5848 Micro Test实验机对FSP加工前后Mg-Zn-Nd-Zr合金的常温与170℃高温力学性能进行了测试。结果表明:FSP在很大程度上提高了Mg-Zn-Nd-Zr合金的室温力学性能,同时提高了该合金的热稳定性。