超声波搅拌法制备SiCp/ZL101基复合材料

用浸渗法制备了SiCp/ZL101复合材料预制块,通过在预制块的稀释过程中施加高能超声波搅拌,获得了弥散均匀、性能良好的复合材料,讨论了影响浸渗效果的主要因素和超声波搅拌的作用机制.结果表明,超声波的空化效应与声流效应的协同作用,是改善增强颗粒与基体合金润湿性并使颗粒在基体中弥散分布的原因.     

碳化硅颗粒增强Al基复合材料的新型制备工艺

综述了碳化硅增强铝基复合材料的几种主要制备工艺,重点阐述了高能超声半固态复合法制备SiCp／Al复合材料。首先用渗流法制备SiC体积分数高的SiCp／Al预制块,进行SiC预分散,然后将预制块加入处于半固态温度条件下的铝合金熔体中,最后导入超声波进行搅拌。此法很好地改善了增强颗粒与基体之间的润湿性,使SiC在基体中均匀分布。     

高能超声半固态复合法制备SiC_p/ZL105复合材料

用渗流法制备高SiCp体积分数的预制块,再用超声波搅拌稀释的方法制备SiCp/ZL105复合材料,研究了超声波处理过程工艺参数对复合材料微观组织、性能的影响。结果表明,渗流法可以制备SiCp含量达55%～60%的预制块,采用超声波搅拌稀释预制块方法制备的SiCp/ZL105复合材料中SiCp含量为9%～23%,SiCp分散均匀,与基体结合良好;随着SiCp含量的增加,复合材料硬度提高,耐磨性能提高。     

低过热度浇注SiC_p/Gr/ZL101复合材料组织与性能研究

采用半固态搅拌、低过热度重力浇注的方法制备了SiCp/Gr颗粒复合增强ZL101铝基复合材料。通过显微组织观察、拉伸试验以及阻尼性能测试,研究了不同体积分数SiCp/Gr对铝基复合材料性能的影响。结果表明,通过半固态搅拌、低过热度重力铸造法,使ZL101合金中的初生相α-Al由枝晶形态变为蔷薇状,晶粒明显细化。随着SiCp体积分数的增加,复合材料的抗拉强度先升高后降低,伸长率逐渐下降,复合材料的最高抗拉强度达到191MPa,比ZL101合金提高了32%。SiCp与Gr的加入改善了ZL101合金的阻尼性能,复合材料的内耗值Q-1明显高于基体合金,并且随着SiCp体积分数的增加,复合材料内耗值Q-1逐渐提高。     

超声波搅拌对SiCp/ZL105复合材料制备的影响

采用超声波搅拌法制备SiCp/ZL105复合材料,研究了超声波导入时熔体的温度、搅拌时间和超声波输出功率对SiCp/ZL105复合材料基体的微观组织及SiC颗粒分散性的影响.结果表明,随着导入超声波输出功率的增大、搅拌时间的延长,ZL105合金的共晶体形貌由针状逐渐转变为细小的球状,SiC颗粒分散开并逐渐趋于均匀;超声波处理熔体的温度控制在600℃°左右时,可以获得最佳的效果,共晶体形貌呈细小的球状颗粒,SiC颗粒分散均匀.     

高能球磨与搅拌法制备纳米SiC_p/ZL101复合材料

采用高能球磨与搅拌铸造相结合的方法制备艾了纳米SiC_p/ZL101铝基复合材料。利用干磨式高能球磨设备制备SiC_p/Al复合颗粒,获得纳米SiC弥散分布的近球状SiC_p/Al复合颗粒,其直径在0.5~1.5mm之间。随后通过搅拌铸造方法将复合颗粒加入Al-Si合金熔体重熔稀释,制备出SiC_p含量为0.5%的纳米SiC_p/ZL101复合材料。在100 MPa成形压力下,挤压铸造复合材料的铸态抗拉强度和伸长率分别为233.3 MPa和5.27%,较同等条件下基体合金分别提高了10.94%和2.73%。     

预分散对SiCp／AI复合材料微观组织均匀性的影响

采用液态搅拌法制备SiCp／ZL105复合材料，研究预分散措施对SiCp／AI复合材料微观组织均匀性的影响规律。试验结果表明，在其他条件相同的情况下．采用预分散措施，可明显改善SiC颗粒在AI基体中分布的均匀性。     

T6热处理对Al+SiC预制颗粒增强ZL101/ZL101-Mg基复合材料组织和力学性能影响的研究

通过半固态搅拌铸造的方法制备了Al+SiC预制颗粒增强ZL101基及ZL101-Mg基复合材料,研究了T6热处理对该复合材料微观组织及力学性能的影响。结果表明,T6热处理对Al+SiC预制颗粒增强ZL101基复合材料和Al+SiC预制颗粒增强ZL101+Mg基复合材料中SiC颗粒的分布没有明显影响。但T6热处理使Al+SiC预制颗粒增强ZL101复合材料中共晶硅细化,Al+SiC预制颗粒增强ZL101+Mg复合材料中共晶硅长大变粗。T6热处理对Al+SiC预制颗粒增强ZL101复合材料抗拉强度的平均提升率达到了54.44%,对其伸长率的平均提升率为5.47%。对Al+SiC预制颗粒增强ZL101+Mg复合材料抗拉强度的平均提升率为13.52%,对其伸长率的平均提升率为31.5%。     

热压烧结SiCp/ZL101A复合材料显微组织研究

采用真空热压烧结在不同工艺参数下制备SiC颗粒体积分数分别为10%,20%,30%,40%的SiCp/ZL101A复合材料,研究烧结温度、保温时间等工艺参数对SiCp/ZL101A复合材料显微组织的影响以及SiC含量对SiC颗粒在基体ZL101A中分布均匀性的影响,同时对SiCp/ZL101A复合材料界面进行透射电镜显微分析。结果显示,随着烧结温度的增加,组织致密度增加,气孔数量及尺寸减小;保温时间的增加导致复合材料平均晶粒尺寸的增加;随着SiC颗粒体积分数的增加,SiC颗粒在基体ZL101A中分布均匀性变差;固相烧结法制备的SiCp/ZL101A复合材料中没有出现界面反应现象。     

添加Mg对SiCp/Al复合材料显微组织及磨损性能影响

采用半固态机械搅拌法制备了不同Mg添加量的SiCp增强铝基复合材料,并对其微观组织、硬度及耐磨特性进行研究.结果袁明,合金元素Mg的添加,改善了SiC颗粒与铝基体的润湿性,并形成良好的冶金结合,提高了SiCp/Al复合材料的硬度;Mg加入量为2%时,SiC颗粒分布较为弥散,SiCp/Al复合材料的相对磨损率小,耐磨性能好.     

SiC_p/ZL101A复合材料的磨损性能

采用真空热压烧结工艺制备了SiC颗粒体积分数分别为10%、20%、30%和40%的ZL101A复合材料,对其硬度与室温干摩擦磨损性能进行了测试分析,同时对其磨损机理进行了探讨。结果发现,复合材料硬度随着SiCp的增加而增加,当SiCp体积分数达到30%时,硬度达到最大值。基体ZL101A的主要磨损机理为粘着磨损,而SiCp/ZL101A复合材料的磨损过程是粘着磨损和磨粒磨损两种机制共同作用的结果。随着SiC颗粒体积分数的增加,粘着磨损所占的比例逐渐降低,从而使SiCp/ZL101A复合材料的磨损性能得以提高。     

Microstructure and properties of mechanical alloying particles reinforced aluminum matrix composites prepared by semisolid stirring pouring method

Aluminum matrix composites reinforced with mechanical alloying particles(SiC_p) were fabricated by the semisolid stirring pouring method. The inf luence of mechanical alloying particles and Mg on the microstructure and mechanical properties of the composites was investigated by means of optical microscopy(OM), X-ray diffraction scanning(XRD), electron microscopy(SEM) and energy dispersive spectroscopy(EDS). Results show that the addition of Mg converts the agglomerate mechanical al oying particles in ZL101 matrix composites into dispersed distribution in ZL101-Mg matrix composites, large matrix grains into f ine equiaxed matrix grains, and eutectic phase into f ine particles. So the mechanical properties of ZL101-Mg matrix composites are better than those of ZL101 matrix composites. The mechanical properties of ZL101/ZL101-Mg matrix composites are gradually increased with the increase of the volume fraction of mechanical alloying particles. When the volume fraction of mechanical alloying particles is 3%, the Vickers hardness and ultimate tensile strength of the ZL101/ZL101-Mg matrix composites reach their maximum values.     

Study on diffusion welding SiCp/ZL101 with Cu interlayer

Through the vacuum diffusion welding SiCp/ZL101 aluminum with Cu interlayer,the effect of welding parame-ter and the thickness of Cu on the welded joint property was investigated,and the optimal welding parameters were putforward at the same time.The microstructure of joint was analyzed by means of optical-microscope,scanning electron mi-croscope in order to study the relationship between the macro-properties of joint and the microstructure.The results showthat diffusion welding with Cu interlayer could be used for welding aluminum matrix composites SiCp/ZL101 successfully.     

层流等离子体射流铝合金表面熔覆层中颗粒分布

采用层流等离子体射流在ZL104铝合金表面制备SiCp／Al-Si复合材料熔覆层。结果表明，熔覆层中SiCp颗粒与基体结合良好，但在熔覆层上颗粒分布不均匀，而且多数分布在枝状晶界上。通过提高层流等离子体射流扫描速度，可以显著提高SiCp颗粒在熔覆层中的均匀性。     

颗粒增强铝基复合材料的半固态组织与性能

采用自制的半固态流变性能测试装置，研究了SiC颗粒增强铝基复合材料的半固态流变性能，并对其微观组织进行了分析。结果表明，在SiC颗粒体积分数低于12％的条件下，SiC颗粒越多，材料的半固态流变性能越好。半固态微观组织分析表明，SiC颗粒的分布状况与复合材料的半固态的变形量有关。     

SiC粒子增强铸造铝基复合材料的磨损性能与磨损机制

采用铸造法制备了１０ｖｏｌ％和２０ｖｏｌ％的ＳｉＣ铝基复合材料，在不同载荷下对基体合金复合材料进行了干磨擦条件下的对比试验，结果表明：ＺＬ１０１／ＳｉＣ复全材料显示出良好的耐磨性。