第三代新型镍基单晶高温合金再结晶行为研究

对第三代新型镍基单晶高温合金试样表面施加载荷处理,并在1 100~1 330℃保温4 h,研究合金铸态和热处理温度及载荷对再结晶行为影响。结果表明,DD9-X合金在1 100℃和1 200℃处理下加载区域附近并未发生明显的再结晶现象;1 300℃处理加载区域形成了枝晶状的再结晶晶粒;1 330℃处理试样的加载区域形成了等轴状再结晶晶粒,证实了γ′相粒子的溶解是再结晶产生的必要条件。由于铸态合金含有粗大γ′相以及γ+γ′共晶相组织,同等条件下,合金铸态试样的表面再结晶深度和区域面积均小于热处理态。随着载荷大小的增加,DD9-X合金试样的再结晶深度和区域面积都明显增加。     

热处理对原位(ZrB_2+TiB_2)增强AlSi9Cu3复合材料组织和性能的影响

采用Al-K2Ti F6-K2ZrF6-KBF4体系制备(ZrB_2+TiB_2)二元纳米颗粒增强AlSi9Cu3基复合材料,并对其进行热处理,研究了颗粒加入量对复合材料组织与性能的影响。结果表明,确定的优选颗粒加入量为3.14%;铸态抗拉强度和伸长率分别为265 MPa和14.8%;时效处理后,复合材料的强度略有上升。经过T6和T7热处理后强度有了大幅度提升,拉伸断口呈明显的韧性断裂形式,T7处理的拉伸断口韧窝较清晰、伸长率高于T6。     

原位ZrB2p/Al复合材料的制备及其力学性能研究

以Al-10%(质量分数)Zr和Al-3%(质量分数)B合金为原料,在高能超声作用下采用熔体直接反应法成功地制备了ZrB2p/Al复合材料。利用X射线衍射仪、扫描电镜等分析了复合材料的物相和显微组织,并测试了其力学性能。结果表明,经过高能超声处理后,复合材料中的ZrB2颗粒尺寸更小,分布也更均匀。复合材料的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到94、81MPa和14.5%,较未施加高能超声场的复合材料分别提高了10.6%、15.7%和16.0%。     

变质与热处理对Al-Si-Fe/Al-20Si复合材料组织和磨损性能的影响

以还原Fe粉和Al-20Si为反应物,采用熔体反应法原位反应生成Al-Si-Fe/Al-20Si复合材料,通过Mn、Sr、Y对复合材料进行变质处理,并对样品进行T6处理。研究了复合材料的显微组织及室温干滑动摩擦磨损性能。结果表明,变质后复合材料的耐磨性明显高于基体,热处理后所有样品的耐磨性均高于铸态,其中热处理前采用Sr变质的复合材料耐磨性最好,热处理后经过Y变质的复合材料耐磨性最好。分析可知复合材料的耐磨性主要受富铁相和硅相粒子形貌和大小的影响,富铁相和热处理后高强度的基体会促进摩擦转移膜的形成,提高耐磨性。     

磷变质对原位Si_p/ZA27复合材料组织和性能的影响

使用磷对过热重熔处理后的Al-20%Si合金熔液进行变质,然后与纯锌熔体混熔,制备了原位合成硅颗粒增强锌基复合材料,并对复合材料的显微组织和力学性能进行了分析。结果表明:重熔+磷变质处理的铝硅合金与纯锌熔体混熔后制备的原位Sip/ZA27复合材料,比仅使用重熔+混熔制备的复合材料具有尺寸更加细小、分布更加均匀的硅颗粒,其室温抗拉强度和断后伸长率比后者也有较大提高。     

射频磁控溅射制备 HA(+ZrO2+Y2O3)/Ti6Al4V 复合生物活性涂层

采用射频磁控溅射法制备了HA（＋ZrO2＋Y2O3）／Ti6Al4V生物复合涂层．借助于XRD、SEM、FTIR和AFM等对溅射涂层的相组成、微观形貌和界面结合进行了研究，并以模拟体液试验探讨了涂层的生物活性．实验结果表明：磁控溅射的复合涂层呈非晶态，经过退火处理，可以使其转化为晶态；复合涂层的微观表面凹凸不平，并呈现网状结构和较多的孔隙，其孔隙直径约为0．5-2．0μm，孔隙面积占涂层表面积的30％-40％；HA（＋ZrO2＋Y2O3）／Ti6Al4V复合涂层的界面结合强度随（ZrO2＋Y2O3）复合颗粒含量的增大和溅射功率的提高而增强，最高可达59．6MPa．复合涂层在模拟体液中浸泡一段时间后，表面覆盖一层新生物质—含有CO^2-3的类骨磷灰石，其晶粒非常小，它与自然骨中无机相的结构成分相似，表明复合涂层具有良好的生物活性．     

羟基磷灰石/聚合物可降解生物复合材料的研究进展

HA/聚合物生物降解复合材料在一定程度上模仿了天然骨,可降解聚合物成分逐渐被机体溶解吸收或新陈代谢排出,HA陶瓷成分在体液的作用下,会发生部分降解,游离出钙和磷,并被人体组织吸收、利用、生长出新的组织;同时可降解聚合物成分对HA的过快降解具有控制作用,使得HA降解与新生骨组织生成速率匹配.总结了羟基磷灰石/聚合物可降解生物复合材料的最新研究进展,并分析了目前该材料在研究和临床应用上存在的问题,讨论了其未来的发展方向.     

电磁连铸颗粒增强铝基复合材料圆坯及其摩擦性能

Al-Zr(CO3)2体系原位反应合成法制备(Al2O3 Al3Zr)p/Al颗粒增强铝基复合材料圆坯,在合成及半连铸过程中施加低频电磁搅拌来改善增强相颗粒在铝基体内的分布状态,同时在结晶器初始凝固区域施加高频电磁场实现软接触连铸,以改善铸坯的表面质量.扫描电镜(SEM)分析显示:施加电磁搅拌后复合材料的凝固组织致密,颗粒增强相的体积分数增加,且颗粒细化、分布更趋于均匀.干滑动摩擦磨损实验表明:施加电磁搅拌后,复合材料的耐磨性能提高. 磨损表面的SEM分析显示粘着磨损比不施加电磁搅拌时明显减少,摩擦磨损机制以磨粒磨损为主.施加的高频磁场使得单纯使用低频电磁搅拌产生的表面粗糙现象消失,铸坯表面质量显著提高.     

Al-Zr(CO3)2体系反应合成复合材料的力学性能与断裂行为

利用Al-Zr(CO3)2原位反应体系,采用熔体反应法制备了(Al3Zr Al2O3)p/Al复合材料.XRD及SEM分析显示:原位反应生成的颗粒为Al3Zr和Al2O3,颗粒细小并均匀分布在基体中.拉伸实验表明:(Al3Zr Al2O3)p/Al复合材料的抗拉强度和屈服强度随颗粒含量的增大显著提高,当颗粒体积分数为10%时,复合材料的抗拉强度和屈服强度分别为148.3 MPa和110.5 MPa,但延伸率先上升后下降.原位拉伸研究表明:复合材料拉伸过程中裂纹的萌生及扩展机制可从两方面得到解释:滑移过程中的位错作用机制以及颗粒脱粘和破碎形成的"孔洞"成核与长大机制.     

原位生成(Al2O3+Al3Zr)p/A359复合材料的电磁制备及磨擦性能

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.