Formation of composites fabricated by exothermic dispersion reaction in Al-TiO_2-B_2O_3 system

The formation of aluminum matrix composites fabricated by exothermic dispersion reaction in Al-TiO2-B2O3 system was investigated. The thermal analysis results show that the reactions are spontaneous and exothermic. The Gibbs free energy of α-Al2O3 is the lowest among all the combustion products, followed by TiB2 and Al3Ti. It is noted that when the B2O3/TiO2 mole ratio is below 1, the reaction products are composed of particle-like α-Al2O3, TiB2 and rod-like Al3Ti. The α-Al2O3 crystallites, resulting from the reaction between Al and TiO2 or B2O3, are segregated at the grain boundaries due to a lower wettability with the matrix. SEM micrographs show that rod-like Al3Ti phase distributes uniformly in the matrix. When the B2O3/TiO2 mole ratio is around 1, the Al3Ti phase almost disappears in the composites, and the distribution of α-Al2O3 particulates is improved evidently.     

挤压铸造Mullite短纤维/M124F铝基复合材料

用挤压铸造工艺制备了莫来石(mullite)短纤维增强马勒124合金(M124F)铝合金基复合材料.研究了其从常规室温到400℃高温的拉伸性能,以及热膨胀性能和硬度;体积分数为17%的莫来石(mullite)短纤维增的复合材料,在300℃高温强度比其他增强相复合材料提高15%以上.通过对拉伸断口的SEM观察,分析了复合材料的失效机制,裂纹源主要生成于增强纤维与基体的复合界面上.     

高能超声稀释原位反应烧结块的研究

通过高能超声稀释原位反应烧结块，制备锌铝合金基复合材料。试验表明，复合材料组织分布均匀，强度较基体有大幅度提高，增强机制为Orowan强化理论。高能超声均匀稀释增强相是声空化与声流效应协同作用的结果。     

Al-Fe2O3系反应合成灰铸铁管陶瓷内衬

研究了Al-Fe2O3系反应合成灰铸铁管陶瓷内衬,讨论阻燃剂的加入量对陶瓷内衬的影响。结果表明Al-Fe2O3系在加入一定量的阻燃剂时反应稳定进行,陶瓷层厚度随阻燃剂的增加而增厚,反应熔池的移动速度则随之减慢,孔隙率提高,隔热性能增强,陶瓷层中的孔隙方向沿径向分布。     

XD合成Al-TiO2-C系铝基复合材料研究

主要讨论了Al-TiO2-C系XD法制备铝基复合材料的合成工艺.结果表明,Al-TiO2-C系在真空炉中氩气气氛下预热至1 100 K左右时爆燃,反应生成颗粒状TiC、A12O3及棒状Al3Ti复相增强的铝基复合材料.α-Al2O3颗粒偏聚于基体的晶界,Al3Ti在基体中分布相对均匀.该反应系的主要工艺参数以球磨时间2 h、压块预紧实度63.8%左右、升温速率25 K/min左右为宜;保温时间对反应产物的组织影响甚小;棒状物Al3Ti随C/TiO2摩尔比的增加而减少,在C/TiO2摩尔比为l时,Al3Ti基本消失.     

单向凝固中温度梯度和凝固速度对铝硅合金共晶生长形态的影响

对Al-13Si-0.2Sr-0.35Mg合金进行了一系列单向凝固实验,研究了界面前沿温度梯度GL和生长速度R对铝硅合金共晶生长形态的影响。结果表明,GL和R对Sr变质的非小面-小面Al-Si体系共晶生长的影响符合界面稳定性理论,随着R的增大和GL的减小,界面前沿成分过冷变大,共晶体生长形貌经历了从平界面失稳到胞状晶、胞状树枝晶、柱状树枝晶和等轴晶转变。     

金属基复合材料的原位反应制备方法

原位(In Situ)反应制备技术已成为金属基复合材料领域的研究热点。综合论述了利用原位反应技术的各种制备方法,包括自蔓延燃烧反应法、放热弥散法、接触反应法、气液反应合成法、直接熔体氧化法、机械合金化法、浸渗反应法、LSM混合盐反应法以及原位表面复合层的制备方法。分析了研究热点及难点。     

45钢表面钎焊WC/CuMnNi涂层的研究

以45钢为基材,用真空钎焊工艺在其表面制备WC/CuMnNi涂层,通过金相显微分析、扫描电镜观察、HRB硬度测量、电子探针分析、X-射线衍射分析、拉伸试验和耐磨试验,初步研究了涂层材料的组织特点、结合强度、耐磨性。试验结果表明:涂层材料组织分布均匀;涂层/基材的结合机制为冶金结合,有较高的结合强度;涂层的磨损量小于840 ℃淬火+180 ℃回火的45钢,有较高的耐磨性。     

6Cr21Mn10MoVNbN钢高温氧化行为

研究了6Cr21Mn10MoVNbN钢700-900℃范围内的抗氧化性能.实验结果表明,在800℃以下该钢属于完全抗氧化级,900℃时属于抗氧化级.进入氧化稳定期后,随着温度的升高,6Cr21Mn10MoVNbN钢氧化动力学曲线从抛物线规律逐渐向线性规律偏离.XRD、SEM和能谱分析表明,随氧化温度升高,氧化层不断加厚,氧化皮组成从锰的氧化物为主向铁的氧化物占较大比例转变,致密度和抗剥落性能下降,氧化皮中铁的氧化物大量出现和氧化皮疏松是耐热钢抗氧化性能降低的主要原因.