多增强相原位复合材料的微观组织及增强机制

采用原位反应法制备(ZrB2+Al3Zr+TiB2+Al3Ti)/ZL101原位复合材料,测试了其室温力学性能,并通过金相显微镜、TEM观察复合材料中增强相的形貌、结构和分布.结果表明,该复合材料经过热处理后,抗拉强度为352.8 MPa,伸长率为4.3%,硬度为117 HB,分别较ZL101基体材料提高了34.7%、4.9%、19.4%.金相显微组织分析表明:复合材料的α-Al枝晶晶粒尺寸较ZL101明显细化,原位复合材料的共晶硅尺寸也较基体中细小得多;透射电子显微分析表明:4种增强相整体分布较为均匀,且与基体的界面光滑洁净;复合材料主要强化机制为细晶强化、固溶强化、弥散强化.     

聚乙烯醇缩甲醛粘结剂在铸造上的应用

本工作探索了聚乙烯醇缩甲醛用作铸造粘结剂的工艺参数,并与常用的其它有机粘结剂的性能进行了比较。结果表明,聚乙烯醇缩甲醛是一种很有推广应用价值的铸造粘结剂。     

原位Al_3Ti粒子增强ZL101铝基复合材料

研究了采用直接反应法制备Al3Ti/ZL1 0 1原位复合材料的工艺 ,并对所制备材料的显微组织、相结构、力学性能及增强相组成进行了研究。结果表明 ,原位复合材料中的增强体为Al3Ti,该增强体的尺寸约为 0 .5μm ,均匀分布于α(Al)基体中 ,它可较大幅度地提高原位复合材料的力学性能。     

AlN/Al原位复合材料研究

通过热力学方法分析了AlN生成反应进行的可能性，探讨了AlN／Al原位复合材料的金相组织，确定了增强相AlN的存在及其尺寸大小。研究结果表明：AlN增强相为纳米级尺寸，它均匀分布于共晶相中，基体α—Al相中没有AlN相。纳米增强相AlN对复合材料有细化晶粒强化及弥散强化作用。     

混杂增强相(Al3Ti-TiB2-SiC)的形成热力学分析

对利用原位反应与高剪切液态搅拌复合专利技术制备的Al3Ti-TiB2-SiC/Al-13%Si复合材料的增强相的形成热力学进行了理论计算和分析,并采用差热分析法(DTA)进行了试验验证.研究表明:(1)Al-Ti-B体系加入到Al-13%Si熔体中可发生原位反应,形成增强相,原位反应的开始温度为905.3℃,结束温度为1 061.23℃;(2)Al-Ti-B体系加入到Al-13%Si熔体中,制备颗粒增强Al-13%Si复合材料的增强相为TiB2和Al3Ti,但TiB2形成能力最强.     

Al3Ti/ZL101原位复合材料的铸造性能研究

测试了Al3Ti/ZL101原位复合材料的流动性、线收缩率、热裂倾向及铸造应力，分析了影响铸造性能的各种因素。结果表明：Al3Ti/ZL101原位复合材料的热裂抗力较基体材料大、线收缩率较基体材料小、铸造应力略大于基体材料；在780℃以下，Al3Ti/ZL101原位复合材料的流动性优于基体材料。对Al3Ti/ZL101原位复合材料采用同基体材料相同的铸造工艺即能满足生产要求。     

热处理对AlN·Al_3Ti/ZL101原位复合材料力学性能的影响

研究了不同热处理制度对AlN.Al3Ti/ZL101原位复合材料力学性能的影响。结果表明,该复合材料中增强相尺寸为亚微米级,最佳的热处理制度为:530℃×5h固溶,60～80℃水中淬火,160℃×14h时效。在最佳热处理制度下,复合材料的抗拉强度、硬度、伸长率分别为345MPa、108HB和3.5%,均较铸态有较大幅度提高。     

船用中速柴油机定时齿轮罩壳均衡凝固工艺

通过对定时齿轮罩壳的结构分析,采用大孔出流理论设计浇注系统,根据均衡凝固有限补缩原理,设计出气冒口,实现薄壁壳体的浇口当冒口铸造工艺,提高铸件成品率,降低铸件的成本.     

(TiB_2+Al_3Ti)/ZL101原位复合材料的强化机理

采用透射电镜对(TiB2+Al3Ti)/ZL101原位复合材料中增强相组织、结构和分布进行了研究,测试了(TiB2+Al3Ti)/ZL101原位复合材料的力学性能。结果表明,原位复合材料经热处理后,其抗拉强度、硬度及伸长率都比ZL101基体材料高,分别提高了23.3%、23.5%、14.6%;增强相TiB2和Al3Ti颗粒均匀分布于-αAl基体中,对基体具有显著的晶粒细化效果;(TiB2+Al3Ti)/ZL101原位复合材料主要强化机制为细晶强化、固溶强化、弥散强化和位错强化。     

原位增强体Al3Ti形成热力学及合金元素对其形貌影响

通过热力学方法分析了Al3Ti生成反应进行的可能性,探讨了Al3Ti/ZL101原位复合材料中增强相Al3Ti的形成机制,确定了增强相Al3Ti的存在及合金元素对形成亚微米尺寸增强相的影响,测定了原位复合材料的常温力学性能.研究结果表明:原位生成Al3Ti反应自发进行的趋势很大;增强相Al3Ti的形貌和尺寸受合成反应所选原材料的影响,只有在合金元素硅存在的条件下,才能产生尺寸在0.5μm左右的增强相Al3Ti;原位复合材料的常温力学性能较基体都有一定程度的提高.