三明治复合结构泡沫铝的制备及界面组织分析

采用冷压预制块(芯)与钢面板热压,然后发泡的工艺制备出了泡沫铝三明治复合结构(AFS).通过扫描电子显微镜(SEM)和元素线扫描对界面的微观组织及生成相成分进行了分析.试验结果和分析表明,热压过程中钢面板与芯部通过机械变形和元素扩散形成了牢固结合;发泡过程中,通过Fe、Al元素在界面的相向扩散,生成了FeAl3金属间化合物及(FeAl3+Al)共晶凝固组织,板芯间形成了良好的冶金结合界面.     

包套轧制粉末冶金法制备泡沫铝三明治板

以空气雾化的A1Si12合金粉、镁粉和氢化钛粉末为原料,采用包套轧制法成功制备出了泡沫铝三明治板材.利用300 dpi扫描仪、扫描电镜(SEM)和显微硬度仪等检测方法系统比较了复合轧制和包套轧制方法对制备前驱体的宏观形貌和界面结合及其泡孔结构的影响,结果表明:包套轧制可以有效阻止面板材料裂纹的扩展,获得完整的和致密度均匀的预制坯,并能实现面板芯材的有效结合,最终获得泡孔结构完整和均匀的泡沫铝三明治板.     

泡沫铝三明治结构的制备

采用粉末冶金发泡法制备了Ti/Al/Ti,Al/AlSi7／Al泡沫铝芯三明治结构，研究了泡沫铝制备工艺参数的影响，讨论了混粉、压力、温度等对发泡性能的影响，并对泡沫铝制备中的排液现象进行了探讨。     

铜—铝轧制复合工艺的研究

本文系统地研究了铜铝复合板的轧制复合工艺以及不同工艺中可获得最佳复合强度的工艺条件。同时, 研究了轧制复合时的组元变形规律及其影响因素     

泡沫铝及其复合材料的研究进展

泡沫金属是一种由金属基体和气孔组成的新型结构功能材料,相对于实体金属材料,泡沫金属材料以牺牲了强度等力学性能为代价,获得了诸如热、声、能量吸收、轻质等优越性能,成为一种新型结构功能材料。泡沫铝是一种在铝基体中形成很多气孔的轻质多孔金属材料,同时兼有金属和气泡特征,它密度小、耐高温、防火性能强、抗腐蚀、隔音降噪、导热率低、电磁屏蔽性高、耐候性强、有过滤能力、渗透性好,具有良好的阻尼特性和电磁屏蔽能力,广泛应用在冶金、化工、航空航天、船舶、电子、汽车制造和建筑业等领域。对泡沫铝制备方法和物理性能的研究有利于提高其性能、扩大其应用领域,本文概述了泡沫铝的制备方法、物理性能及增强泡沫铝基复合材料的研究进展。     

块体超细/纳米结构金属材料的累积叠轧制备技术

综述了一种制备大块状超细/纳米结构金属材料很有效的剧烈塑性变形工艺——累积叠轧(Accumulative Roll Bonding,ARB).重点阐述了ARB的工艺原理及变形过程中的界面结合机理、ARB材料的晶粒细化机理、组织特征、织构演变及强韧化机制等,分析了ARB工业应用中存在的主要问题及应对措施,并展望了该技术在制备超细晶材料领域的应用前景.     

碳化硼-泡沫铝双层复合材料的制备及其防弹性能

采用热压烧结制备的碳化硼陶瓷和发泡法制备的泡沫铝,经环氧树脂黏结后制备得到碳化硼-泡沫铝双层复合材料.通过对材料靶板进行实弹靶试试验,着重研究和分析了该双层复合材料的防弹性能.靶试试验中,使用口径分别为7.62mm和12.7 mm的穿甲燃烧弹,冲击速度约820 m·s^-1,射击距离为10m.试验结果表明：碳化硼-泡沫铝双层复合材料对7.62mm口径穿甲燃烧弹具有较好的防护能力,其防护系数范围为5.06-5.12.     

累积叠轧焊对退火态纯铝的显微组织和力学性能的研究

采用累积叠轧焊的方法对退火态的1060纯铝进行了累积叠轧实验,研究了累积叠轧次数对金属材料抗拉强度、延伸率、显微硬度、塑性的影响规律,通过透射电镜、拉伸及显微硬度实验分析了规律形成的原因。结果表明：经过多道次的轧制实验后,晶粒尺寸急剧细化,7道次后超细晶增多,晶粒最小细化到500nm。材料的抗拉强度和显微硬度也有显著提高。     

泡沫铝材料用于减振、吸声结构的初步设计

针对日益突出的噪声污染问题,以风机室的降噪处理为例,较详细地介绍了风机减振结构的设计方法、风机吸、排风口消声结构的设计方法和风机室整体的减振、隔声和消声结构的设计方法,同时给出了设计依据的基本原理。目的在于为解决工业企业的噪声污染问题提供一条新的途径,同时推动泡沫铝材料在我国的实际应用。     

TA1/Q235钢复合板累积叠轧焊界面特性

对TA1/Q235钢复合板累积叠轧焊进行了研究.研究结果表明:采用累积叠轧焊方法能够制备出结合性能较好的钛/碳钢复合板,其结合强度随着累积变形量与首道次变形量的增加而提高,叠轧过程中经磨床打磨与喷丸处理获得洁净、新鲜并具有一定加工硬化程度的结合界面,会促进复合板结合强度的提高.800℃以下热轧后,Q235钢的组织呈明显的条带状;而850℃以上热轧后,Q235钢条带状变形组织逐渐转化为等轴状,界面附近的Q235钢脱碳,出现明显的排列整齐且粗大的铁素体晶粒带.钛侧的组织主要有等轴α组织和魏氏α组织.综合考虑轧制温度对钛与Q235钢组织与界面结合性能的影响,累积叠轧温度应控制在800~850℃之间.     

反重力渗流铸造法制备开孔泡沫铝材料

采用反重力渗流铸造法成功制备了开孔泡沫铝材料,分析了材料的准静态压缩性能及主要制备工艺参数与开孔泡沫铝空隙度之间的关系。研究结果表明：采用反重力渗流铸造法所制备的泡沫铝几乎没有宏观缺陷,孔洞分布均匀、孔壁结构完整;泡沫铝的空隙度对其压缩性能的影响很大,泡沫铝的屈服强度与平台应力均随空隙度的降低而升高;提高粒子预热温度、增大保压压力或延长保压时间,均有助于降低空隙度。     

TA1/Q235钢累积叠压变形特性及界面组织

采用累积叠轧压方法,研究了TA1/Q235钢累积叠压变形特性及界面组织.研究结果表明:随着总应变的增加,TA1与Q235钢的变形程度的差别增大,当真应变大于1.0时二者的变形差基本上维持在1.0左右.TA1的应变在850~900℃范围内发生突变,并伴随着径向变形差值增大.当变形温度小于850℃时,在Q235钢侧,呈现出非常明显的垂直于压缩方向的变形组织;当复合变形温度为850~950℃时,在Q235钢侧出现了明显的铁素体柱状晶组织,晶粒排列整齐,几乎都垂直于界面,并且随着温度升高,铁素体晶粒粗化.当累积变形量小于1.5、变形温度为850℃时,金属间化合物的厚度为0.7~1μm,当累积变形量为2.0时厚度约1.7μm.当累积变形量为1.0时,在700~850℃条件下压制,界面化合物层厚度变化不大,为0.8~1μm,900℃时其厚度增加了1倍多,950℃时达到约2.3μm.     

粉末烧结法制备开孔泡沫铝压缩性能的研究

采用粉末烧结工艺制备开孔泡沫铝并研究了其压缩性能，不同形态的尿素和氯化钠颗粒作为造孔剂使泡沫铝的孔隙度控制在70％。结果表明：粉末烧结法制备的泡沫铝呵以容易地控制孔隙度及孔径的大小，并且孔结构很好地保持了造孔剂的形状。不同的孔结构对泡沫铝的压缩性能具有显著影响，球形孔结构得到了最佳的压缩效果。     

4A60铝/08Al钢复合带材冷轧结合行为的研究

以冷轧薄包覆层(100μm)4A60铝/08Al钢复合带材的变形区为研究对象,借助金相显微镜、扫描电镜及硬度计等实验手段,对铝/钢轧制复合变形区的金属变形行为和结合性能进行了研究。结果表明:铝/钢轧制复合过程中从入口到出口可分为3个变形区,即铝和钢变形但未复合区、铝和钢变形且复合区和钢变形而铝不变形的稳定复合区;从复合比变化的角度并参考界面结合行为确定薄包覆层4A60铝/08Al钢复合带材的临界复合压下量为15%左右,最小复合压下量为35%左右。     

累积叠轧焊强化金属材料的力学性能

在多功能热轧机上对广泛应用的代表性金属材料Q235碳素钢和L2铝分别进行了累积叠轧焊实验,重点研究了变形温度、累积叠轧次数和压下量对金属材料强度、应力-应变曲线、显微硬度、塑性的影响规律,分析了规律形成的原因.结果表明Q235碳素钢和L2铝在不加入任何强化元素的情况下完全可以达到良好的自身结合,材料的抗拉强度得到提高,金属材料的塑性分别有不同程度的下降.     

Manufacturing of copper foams through accumulative roll bonding (ARB) process: structure and damping capacity behavior

Abstract

Closed cell copper foams have been produced through accumulative roll bonding (ARB) using calcium carbonate (CaCO₃) as blowing agent. Effects of temperature, time and number of rolling passes on the final porosity of the foam have been investigated. The foam with highest porosity has been achieved at 1100°C for soaking time of 3 min. Structure of composite has also been studied by optical and electron microscopy. The result shows that increasing the number of rolling passes reduces the size of powder and homogeneously distributes the particles within the copper substrate. By reducing the size of the particles, free surfaces of particles increase and the gas releasing sites in the foams are enhanced. Consequently, the final porosity of the composite is enhanced as well. The closed-pore foams have also been examined by modal analysis. It has been found that higher porosity of the final foams results in higher natural frequency and damping index.     

累积叠轧焊工艺改善普碳钢材料性能特征

在普通热轧机上利用累积叠轧焊工艺对普碳钢Q235进行了实验研究,重点研究了压下量(最大压下量98%)、循环轧制次数等工艺参数对Q235钢组织及性能的影响规律.结果表明:在普通热轧机上应用累积叠轧焊工艺对同种材料进行焊合,不仅可以获得连续、均匀的结合组织,而且使Q235钢的组织得到明显的细化,夹杂物分布更加均匀,材料的强度大幅度提高,抗拉强度达800MPa以上.     

溶胶-凝胶技术提高不锈钢抗高温氧化及铝合金阳极氧化膜的耐蚀性能

采用溶胶-凝胶法在不锈钢基体表面制备ZrO₂和Al₂O₃涂层,并对铝合金阳极氧化膜进行封孔处理.采用高温循环氧化法研究ZrO₂和Al₂O₃涂层抗高温氧化性能,通过电化学阻抗谱和剥蚀法分析溶胶-凝胶法封孔后铝合金氧化膜的耐腐蚀性能.结果表明：ZrO₂和Al₂O₃涂层的抗高温氧化性能随涂层厚度增加而提高;铝合金阳极氧化膜的耐腐蚀性能也随封孔次数的增加而提高,但当封孔处理超过8次后,阻抗值和腐蚀程度基本不随封孔次数发生变化;实施相同次数封孔处理后,Al₂O₃溶胶的封孔效果略优于ZrO₂溶胶的封孔效果.     

Preparation and characterisation of metal powder slurries for use as precursors for metal foams made by gel casting

Abstract

Metal powder slurries were prepared by adding 316L stainless steel powder to a methylcellulose solution. The highly viscous solution, in combination with high particle loadings, hindered powder sedimentation. The efficacy of a dispersant to produce low viscosity slurry was assessed by measuring the torque required to stir the suspension, compared to that needed to stir the base solution under the same conditions. These measurements were in reasonable agreement with data from viscometry, indicating a dispersant addition of 1·5 wt-% (based on the mass of the powder added) was sufficient to reduce the viscosity to that for the base cellulose solution. Slurries containing 45 vol.-% of 316L powder in a 2 wt-% methylcellulose solution, to which a minimum of 1·5 wt-% dispersant had been added, had a viscosity of roughly 0·5 Pa s and is deemed suitable for the production of metal foams via dipping or by mechanical whisking methods.