热挤压对双尺度SiCp/AZ91镁基复合材料显微组织与拉伸性能的影响

目的 细化SiCp/AZ91镁基复合材料基体晶粒,提高其拉伸强度.方法 基于半固态搅拌铸造的方法制备出双尺度SiCp/AZ91镁基复合材料(标记为M-9+S-1).在不同温度下对M-9+S-1进行慢速挤压,研究挤压温度对其显微组织和力学性能的影响规律.结果 SiCp一方面能够促进DRX形核,使M-9+S-1复合材料基体...     

SiCp／202Al复合材料的超塑性能及断口形貌

熔铸法（ＩＭ）制备的ＳｉＣ颗粒（１４μｍ）增强２０２４Ａｌ复合材料经轧制成材后，在４９０、５１０、５２０和５３０℃，初始应变速率在１．６７￣１０＾－４￣１．６７×１０＾－３ｓ＾－１的范围内进行了超塑拉伸试验。结果表明，在５２０℃、初始变速速率为８．３３×１０＾－４ｓ＾－１，超塑延伸率最大，为２９０％，ｍ值约为０．４９。同时，利用扫描电镜观察断口形貌，分析了变形机理。     

SiC_p/2024Al复合材料的超塑性能及断口形貌

熔铸法（IM）制备的SiC颗粒（14μm）增强2024Al复合材料经轧制成材后，在490、510、520和530℃下，初始应变速率在167～10－4~1．67×10－3s-1的范围内进行了超塑拉伸试验结果表明，在520℃、初始变应速率为8．33×10－4s－1时，超塑延伸率最大，为290％，m值约为0．49．同时，利用扫描电镜观察断口形貌，分析了变形机理     

Al／Al2O3陶瓷基复合材料的断口分析

应用ＳＥＭ及断口金相技术对Ａｌ／Ａｌ２Ｏ３陶瓷基复合的材料的断口形貌进行研究。结果表明：１０００℃时，助烧剂的粘－塑性流动机制及粘结作用是实现Ａｌ／Ａｌ２Ｏ３瓷基合材料烧结及性能提高的主要原因。Ａｌ／Ａｌ２Ｏ３陶瓷基复合材料呈现韧脆断口形貌特征。     

SiCP/AZ80镁基复合材料的界面与断口特征

本文用SEM,TEM研究了SiC颗粒增强AZ80镁合金复合材料的界面结构和断口形貌。结果表明,SiC颗粒与镁合金界面结合紧密,没有发生界面化学反应,但在界面处可以观察到Mg₁₇Al₁₂共晶相在SiC表面形核生长。对复合材料断口观察表明,SiC颗粒与镁合金界面之间的粘结强度大于基体的撕裂强度,SiC颗粒的聚集、团聚是导致复合材料断裂的主要原因,且复合材料的断裂形式趋向脆性断裂。     

SiCw/MB15镁基复合材料超塑性

对SiCw/MB15镁基复合材料的超塑性变形行为进行了研究.结果表明:SiCw/MB15镁基复合材料在340℃,应变速率为1.66×10-2s-1变形条件下,断裂延伸率达到200%,应变速率敏感性指数m为0.35;超塑性变形后基体中出现了许多空洞和近似平行于断口的细小裂纹;晶须在基体中随机排布,失去了变形前轴向平行于挤压方向的特点,说明基体晶粒在变形中发生了滑动.     

CNTs/Mg-9Al复合材料微观组织、力学及导热性能EI北大核心

研究了CNTs的加入对Mg-9Al镁基复合材料时效行为的影响,探讨了时效处理过程中微观组织、力学性能及导热性能的演变规律。结果表明:添加的CNTs增大了基体合金中铝元素的固溶度,并在时效过程中限制晶界的迁移,在二者共同作用下,促进基体中连续β-Mg_(17)Al_(12)相的析出,且随着CNTs含量的增加,连续析出的比例增大;与基体呈共格关系的杆状连续析出相能够有效地阻碍位错运动,提高复合材料的力学性能,其中峰时效态0.4CNTs/Mg-9Al复合材料的屈服强度、抗拉强度、热扩散系数和热导率分别为275 MPa,369 MPa,34.5 mm^(2)/s和68.4 W/(m·K),相较于时效前Mg-9Al合金分别提升了17%,23%,43%和45%。     

SiC_w/MB15镁基复合材料超塑性

对 Si Cw/MB1 5镁基复合材料的超塑性变形行为进行了研究。结果表明 :Si Cw/MB1 5镁基复合材料在 340℃ ,应变速率为 1 .66× 1 0 - 2 s- 1变形条件下 ,断裂延伸率达到 2 0 0 % ,应变速率敏感性指数 m为 0 .35;超塑性变形后基体中出现了许多空洞和近似平行于断口的细小裂纹 ;晶须在基体中随机排布 ,失去了变形前轴向平行于挤压方向的特点 ,说明基体晶粒在变形中发生了滑动。     

纯镁基复合材料的阻尼性能

制备了以线了镁为基体，以混杂碳化硅颗粒和硅酸铝短纤维为增强物的一类特殊复合材料，了其阻尼性能，发现镁基复合材料的强度优于纯镁，但阻尼性能却降低了并随增强物含量增加，这种下降越大。镁基复合材料的阻尼民其状态关系密切，退火处理和热循环自理提高了复合材料的阻尼性能。     

等径道角挤压对Mg-6Al合金性能的影响

为了优化铸态Mg-6Al合金等径道角挤压的工艺参数,通过等径道角挤压实验研究了工艺参数对其性能的影响.研究表明:等径道角挤压可大幅度提高Mg-6Al合金坯料的力学性能.当Mg-6Al合金挤压1道次至4道次后,其力学性能提高较大,微观组织明显细化.随挤压温度从260℃升高至300℃,被挤压坯料的力学性能先提高后降低.当挤压路径为路径B,挤压道次为4道次,挤压温度为300℃时,Mg-6Al合金的力学性能最高,其抗拉强度为308.2 MPa,延伸率达到30.6%.     

喷丸处理对TiB_2/Al复合材料表面基体力学性能的影响

通过X射线衍射线形分析表征了喷丸表面的组织结构,利用原位拉伸X射线衍射应力分析研究了TiB2/6351Al复合材料喷丸表面基体的力学行为.结果表明,喷丸后复合材料表面基体的屈服强度提高了26%,整体强度提高约28%,显微硬度提高50%以上.喷丸前、后复合材料基体承载系数分别为81%和83%,喷丸后的基体承载系数略有提高.喷丸表面基体的晶块尺寸及位错密度分别约51 nm和3.05×1014 m-2,晶块细化及位错密度增高是导致表面基体力学性能提高的主要原因.     

正挤压对SiCw/6061Al晶须形貌的影响

为了研究正挤压加工对SiCw/6061Al复合材料晶须形貌的影响规律,通过改变挤压温度、挤压比等工艺条件正挤压成形了挤压铸造法制备的15vol.%SiCw/6061Al复合材料,利用SEM技术观察和分析了正挤压加工前后复合材料的微观组织形貌.研究表明:正挤压加工导致SiC晶须沿着复合材料的塑性流动方向呈现出一定程度的定向排列趋势,并伴随有比较明显的折断现象;挤压温度、挤压比等工艺参数都是影响SiC晶须形貌的主要因素.     

Effects of reinforcement distribution on low and high temperature tensile properties of Al356/SiCp cast composites produced by a novel reinforcement dispersion technique

A major challenge for full utilization of the potentials of SiC_p reinforced metal matrix composites is the uniform dispersion of very fine SiC particles in the matrix alloys. In this study, a novel method for gradual in situ release of properly wetted SiC particles with average size of less than 3 μm in the liquid metal was employed which greatly overcame this challenge. SiC particles were injected into the melt in three different forms, i.e., untreated SiC_p, milled particulate Al-SiC_p composite powder, and milled particulate Al-SiC_p-Mg composite powder. The resultant composite slurries were then cast in either a fully liquid state (stir casting) or semisolid state (compocasting). Subsequently, the effects of the type of the injected powder and the casting method on the microstructural and mechanical characteristics of the cast composites at room temperature and 300 °C were investigated. The results demonstrated that distribution of SiC particles in the matrix were greatly improved by injecting milled composite powders instead of untreated SiC particles into the melt. Also casting the composite slurries in a semisolid state instead of fully liquid state slightly improved the distribution. The ultimate tensile strength, yield strength and elongation at room temperature of Al356/5 vol.% SiC_p composite manufactured by compocasting of the (Al-SiC_p-Mg)_cp-injected melt were increased by 113%, 90% and 135%, respectively, compared to those of the composite manufactured by stir casting of the untreated-SiC_p injected melt. The improvements in these properties at 300 °C were about 100%, 103% and 129%, respectively. Almost all the composite samples retained more than 90% of their strengths at 300 °C, whereas the monolithic samples lost more than 25% of their strength at this temperature. The composites manufactured by compocasting of (Al-SiC_p-Mg)_cp-injected melts exhibited a typical ductile fracture surface with equiaxed dimples at both room temperature and 300 °C.     

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%。     

放电等离子体烧结制备Mg85Zn6Y9颗粒增强Mg-9Al-1Zn复合材料组织与力学性能

采用高能球磨法和放电等离子体烧结（SPS）技术,以包含100%长周期堆垛有序结构（LPSO）相Mg₈₅Zn₆Y₉镁合金为原料,通过将其球磨成纳米晶颗粒后与Mg-9Al-1Zn（AZ91）镁合金雾化颗粒进行机械混合,并在350℃烧结温度下成功制备出不同质量分数（0~30wt%）的LPSO相Mg₈₅Zn₆Y₉颗粒增强AZ91复合材料（Mg₈₅Zn₆Y₉/AZ91）。采用光学显微镜（OM）、SEM及TEM对Mg₈₅Zn₆Y₉/AZ91复合材料的微观组织结构进行表征;采用XRD分析其固溶处理前后的相转变;与此同时对复合材料进行显微硬度与压缩试验,综合研究其微观组织与力学性能的关系。相关结果表明,Mg₈₅Zn₆Y₉颗粒经3 h高能球磨后颗粒尺寸显著减小,硬度随晶粒细化而提升。Mg₈₅Zn₆Y₉增强颗粒主要分布在AZ91基体颗粒边界处,随着Mg₈₅Zn₆Y₉质量分数的增加,增强相颗粒有相互结合成连续网格状趋势。增强颗粒与基体界面处未见明显过渡层,基体界面处的β相经400℃×24 h固溶处理后进入基体,部分增强颗粒亦转变为Mg相。本实验条件下制备的最佳性能的20wt% Mg₈₅Zn₆Y₉/AZ91复合材料经固溶处理后的室温屈服强度从200 MPa转变为230 MPa,屈服强度均较未添加Mg₈₅Zn₆Y₉的AZ91镁合金有较大的提高。     

挤压温度对Mg-5.3Gd-2.6Y-1.1Nd-0.3Zr合金的力学性能和耐生物腐蚀性能的影响

在不同温度下对均匀化处理后的Mg-5.3Gd-2.6Y-1.1Nd-0.3Zr(质量分数/%)镁合金进行挤压。利用光学显微镜和拉伸实验对比研究固溶态铸锭、不同挤压温度合金的显微组织和力学性能,采用析氢法、失重法和极化曲线实验综合测试合金在Hank’s人体模拟液中的耐生物腐蚀性能,利用扫描电子显微镜观察腐蚀后合金的表面腐蚀形貌。结果表明:随着挤压温度的降低,合金的晶粒不断细化,强度及塑性不断提高,其中390℃温度下挤压得到的合金屈服强度达到223.4MPa,较固溶态铸锭(139.8MPa)提升约60%,且挤压后的合金在Hank’s体液中具有更高的耐腐蚀性,随着挤压温度的降低,合金的耐蚀性先升高后降低,450℃挤压的棒材耐生物腐蚀性能最优,腐蚀速率为0.74mm/a。     

等径道角挤压制备高力学性能细晶Mg-6Al合金

为了制备高力学性能细晶Mg-6Al合金坯料,采用金相显微镜、材料拉伸实验机等手段对Mg-6Al合金铸坯进行等径道角挤压实验研究.并利用热处理工艺对挤压后材料进行处理,研究热处理工艺参数对材料力学性能的影响规律.结果表明,Mg-6Al合金的铸坯的抗拉强度为196.4MPa,延伸率为12.6%.经过等径道角挤压的Mg-6Al合金坯料的晶粒被大大细化,其晶粒尺寸由铸坯的140μm左右细化到8μm左右.其力学性能有很大提高,抗拉强度由196.4MPa提高到308.2MPa;延伸率由12.6%提高到30.6%.等径道角挤压工艺是一种非常好的制备高力学性能、细晶Mg-6Al合金的工艺方法.固溶和人工时效热处理工艺对等径道角挤压的Mg-6Al合金坯料的强度有较大影响,对延伸率影响较小.     

温度对熔体挤出自增强HDPE棒材显微组织和力学性能的影响

利用自制模具,在不同的温度下成功的制备了直径为7.2mm的自增强高密度聚乙烯(HDPE)棒材.通过SEM观察、DSC分析、WAXD分析与力学性能测试,研究挤出温度对熔体挤出自增强HDPE棒材微观结构和力学性能的影响.研究结果表明,挤出温度是影响熔体挤出自增强HDPE棒材结构和力学性能的重要参数.随着挤出温度的降低,自增强棒材的微晶尺寸和结晶度大幅提高,晶面间距几乎未变化,熔点向高温区发生漂移,试样内部有大量的微纤结构存在.在130℃下挤出棒材的拉伸强度和抗弯强度分别为220.6MPa和152.9MPa,都将近是未增强试样的10倍.