铸态SiCW/Al复合材料的表面喷丸强化

对铸态20％SiCw/6A02Al复合材料进行了表面喷丸处理，测量了表层基体残余应力的分布情况， 建立了复合材料表层基体屈服强度的X射线试验方法，探讨了其表层喷丸强化效应。结果表明：经喷丸处理后复合材料表层基体呈现出较大残余压应力状态，X射线衍射峰半高宽度即显微组织强化效应明显增大，导致复合材料表层基体屈服强度提高。     

反应合成法制备Al2O3／Al复合材料

采用搅拌方法加入CuO粉末与Al液进行原位反应,并用铸造工艺成功制备了Al2O3/Al复合材料,试验结果表明：CuO粉末与Al液能原位反应生成Al2O3,反应有一较长的孕育期,生成的Al2O3细小且均匀分布在Al基体上,具有强烈的增强效果,复合材料的硬度远高于基体材质。     

TiB_2/Al复合材料喷丸后微区残余应力的有限元模拟

采用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件建立了颗粒增强TiB2/Al复合材料的喷丸模型,并对喷丸后残余应力分布进行了预测;然后对复合材料进行了喷丸试验,对残余应力进行了检测;将试验结果与模拟结果进行了对比。结果表明:该复合材料喷丸后残余应力分布的试验结果与模拟结果基本相符;喷丸后最表层部分增强体呈拉应力状态,在材料残余压应力场内,由于增强体和基体材料力学性能的差异,增强体的残余应力值普遍大于基体中的。     

SiCp/Al复合材料薄壁件铣削加工内应力的有限元分析

采用三维有限元法分析了SiCp/Al复合材料薄壁件铣削加工的内应力分布。结果表明,在铣削力作用下,SiC颗粒承受较大的力,而铝合金基体承受相对较小的力,且颗粒上的应力分布极不均匀,在颗粒尖角处的应力较大。因此,在SiCp/Al复合材料薄壁件的铣削加工中极易在颗粒边缘发生破损,从而造成严重的表面缺陷。     

Al2O3-SiO2／AZ91D复合材料蠕变行为的研究

研究了Al2O3-SiO2短纤维增强AZ91D复合材料在不同温度下的蠕变性能。结果表明,Al2O3-SiO2／AZ91D复合材料具有良好的抗高温蠕变性能。显微分析发现,复合材料在蠕变过程中部分纤维发生断裂。纤维／基体界面处的缺陷和微裂纹在加载应力的作用下逐渐扩展,最终导致复合材料的蠕变断裂。     

多孔铝及多孔Al/Al2O3复合材料的压缩行为

用粉末烧结法制备出了开孔型多孔铝及以Al2O3为增强相的铝基多孔复合材料,材料相对密度及孔径分别在0.25～0.40和100～400 μm范围内变化.对这两种多孔材料的压缩行为进行了研究.结果表明:Al/Al2O3复合材料有着比多孔铝更为有利的响应特征和更高的流动应力,该复合材料的压缩应力-应变曲线较为平坦,在与多孔铝相对密度相近时,屈服强度提高40%以上;经T6热处理,Al/Al2O3复合材料的屈服强度可进一步提高35%左右;此外,该复合材料的压缩行为具有明显的孔径依赖性,随孔径增大,流动应力升高,这主要与烧结过程中孔表面残留的气体有关.     

高比例SiCp/Al复合材料热膨胀性能

研究了高比例、大尺寸SiCp／Al复合材料在不同颗粒尺寸、基体、预处理类型及热循环次数情况下的热膨胀性能。结果表明：1)复合材料相对基体具有更好的热膨胀性能，并随着增强颗粒尺寸变大，其热膨胀系数(CTE)逐渐变小；2)通过选择合适的基体及加入适当量合金元素可以获得具有良好热膨胀性能的高比例颗粒增强铝基复合材料；3)适当的预处理可以显著降低材料的CTE，从而提高其尺寸稳定性；4)随着热循环次数的增加，复合材料的热膨胀系数趋于平稳。     

反应生成Al2O3颗粒增强铝基复合材料

采用电磁搅拌方法,向Al熔体中加入AlNH4(SO4)2,反应生成了Al2O3颗粒,成功制备了Al2O3/Al复合材料.采用此方法制备复合材料成本低、工艺简单.试验结果表明,生成的Al2O3颗粒小,均匀分布在Al基体上,具有显著的增强效果,复合材料的硬度远高于基体材料.     

直接金属氧化法制备SiCp/Al2O3-Al复合材料

利用直接金属氧化法制备了SiC颗粒增强Al2O3-Al基复合材料，借助于XRD和光学显微镜对该复合材料的组成及微观结构进行了观察，分析了SiO2层、合金成分和制备温度对复合材料性能的影响。结果表明：该复合材料结构致密且渗透完全，微观结构由三种相互穿插相组成：SiC预制体、连续的Al2O3基体及呈网状结构分布的未被氧化的残余铝合金。     

反应合成法制备Al_2O_3/Al复合材料

采用搅拌方法加入 Cu O粉末与 Al液进行原位反应 ,并用铸造工艺成功制备了 Al2 O3 /Al复合材料。试验结果表明 :Cu O粉末与 Al液能原位反应生成 Al2 O3 ,反应有一较长的孕育期 ,生成的 Al2 O3 细小且均匀分布在 Al基体上 ,具有强烈的增强效果 ,复合材料的硬度远高于基体材质     

用铝粉作增粘剂制备泡沫铝

采用熔体发泡法制备了孔结构均匀、孔隙率高的泡沫铝材料,系统研究了铝粉(增粘剂)含量、增粘搅拌时间、保温时间和发泡剂的含量对孔隙率和孔结构的影响。对铝粉在铝熔体中的增粘机理以及在发泡过程中对气泡的稳定作用进行了讨论。结果表明:加入质量分数5％铝粉,搅拌时间7 min,发泡剂TiH2质量分数1．5％,保温5 min的条件下,可以得到孔结构均匀、孔隙率约75％的泡沫铝硅合金材料。     

反应生成Al3Ti、Al2O3/Al复合材料的力学性能研究

讨论了不同的TiO2/Al摩尔比对Al-TiO2系热扩散反应法（XD）合成铝基复合材料的力学性能的影响。反应产物Al3Ti呈棒状，Al2O3呈细小颗粒状；随着TiO2/Al摩尔比的增加，增强相（Al3Ti、Al2O3）体积分数提高，材料的拉伸强度明显增强，伸长率逐渐减小。棒状物Al3Ti强底低，阻碍Al3Ti、Al2O3／Al的拉伸性能进一步提高。     

Wear properties of Saffil/Al,Saffil/Al2O3/Al and Saffil/SiC/Al hybrid metal matrix composites

The purpose of this study is to investigate the wear properties of Saffil/Al, Saffil/Al₂O₃/Al and Saffil/SiC/Al hybrid metal matrix composites (MMCs) fabricated by squeeze casting method. Wear tests were done on a pin-on-disk friction and wear tester under both dry and lubricated conditions. The wear properties of the three composites were evaluated in many respects. The effects of Saffil fibers, Al₂O₃ particles and SiC particles on the wear behavior of the composites were elucidated. Wear mechanisms were analyzed by observing the worn surfaces of the composites. The variation of coefficient of friction (COF) during the wear process was recorded by using a computer. Under dry sliding condition, Saffil/SiC/Al showed the best wear resistance under high temperature and high load, while the wear resistances of Saffil/Al and Saffil/Al₂O₃/Al were very similar. Under dry sliding condition, the dominant wear mechanism was abrasive wear under mild load and room temperature, and the dominant wear mechanism changed to adhesive wear as load or temperature increased. Molten wear occurred at high temperature. Compared with the dry sliding condition, all three composites showed excellent wear resistance when lubricated by liquid paraffin. Under lubricated condition, Saffil/Al showed the best wear resistance among them, and its COF value was the smallest. The dominant wear mechanism of the composites under lubricated condition was microploughing, but microcracking also occurred to them to different extents.     

胞状纯铝与胞状铝合金的准静态压缩性能

测量分析了新型轻质、高强度胞状铝合金(ZL111)和胞状纯铝的压缩应力应变σ-ε曲线。结果表明：胞状铝合金的压缩屈服强度以比胞状纯铝高40％以上，其σ-ε曲线呈锯齿状，平台斜率dσ/dε比后者小；胞状铝合金的能量吸收效率峰值和峰宽均大于胞状纯铝，表明胞状铝合金是一种更为优秀的吸能材料。提出了确定泡沫金属材料致密化起始点εD的方法。     

硼酸铝晶须增强铝基复合材料的探讨

硼酸铝晶须的优良特性,使人们逐渐开始认识到硼酸铝的价值,在金属基复合材料中的应用也越来越广泛.介绍了硼酸铝晶须增强铝基复合材料的研究现状,对其制取方式作了简要说明,并指出了进一步研究中需要解决的问题.     

RESEARCH ON SUPERPLASTICITY IN SiCp/2024Al AND SiCp/8090Al

［1］Zhang Libin,Hai JintaoPlastic working and superplasticity in aluminummatrix composites reinforced with SiC particulatesJournal of Materi als Processing Technology,1998,84∶271～273 ［2］Zhang Libing, Hai Jintao Metal matrix momposites in ChinaJ ournal of Materials Processing Technology,1998,75∶1～5 ［3］Wei ZhengResearch on superplasticity of IM SiCp/2024 composi tes∶[Master Dissertation]Beijing Research Institute of Mechanical and Elect rical Technology,1990     

A comparative study on the wear properties of coarse-grained Al6061 alloy and nanostructured Al6061–Al2O3 composites

Wear behavior of nanostructured Al6061 alloy and Al6061–Al₂O₃ nanocomposites produced by milling and hot consolidation were investigated. The samples were characterized by hardness test, pin-on-disk wear test, X-ray diffraction (XRD), and scanning electron microscopy (SEM). Nanocomposites containing 3 vol% Al₂O₃ showed a maximum hardness of 235 HV and optimum wear rate of 4×10⁻³ mg/m. Increasing the amount of Al₂O₃ up to 5 vol% resulted in decrease in hardness values (∼112 HV) and a sharp rise in wear rate (∼18×10⁻³ mg/m).     

Al/Fe3Al网状结构复合材料的制备

采用机械合金化及退火工艺制备纳米级Fe3Al金属间化合物粉体;利用有机前驱体烧蚀技术,氩气保护下在真空热处理炉中经过1460℃热处理,制备具有高气孔率、高尺寸稳定性、耐高温的Fe3Al金属间化合物网状结构;采用负压浸渗法制备Al/Fe3Al网状结构复合材料,材料的耐磨性能明显优于基体材料,在100N载荷、400r/min转速的试验条件下,摩擦时间为20min时,Al/Fe3Al复合材料的磨损量较纯Al试样降低66%.     

电磁搅拌合成(Al2O3+Al3Zr)p/Al复合材料的净化机制与性能

在电磁搅拌条件下，通过Al-Zr（CO3）2熔体原位反应法，合成了Al2O3、Al3Zr颗粒增强铝基复合材料，对材料的组织和性能进行了研究。结果表明：由于电磁搅拌能促进铝热反应固液两相的传质和扩散，改善了原位合成动力学条件，采用电磁搅拌合成的复合材料中增强相颗粒在基体中的体积分数和弥散度都较未施加电磁搅拌时有了明显提高，浇注缺陷明显减少，铝基体得到净化；当Zr（CO3）2加入量为20％时，所获复合材料抗拉强度达202．6MPa，较未施加电磁搅拌的强度提高了34．8％。