高体积分数MWCNTs/AZ80复合材料的显微组织

采用搅拌摩擦加工技术制备体积分数为19.5%的多壁碳纳米管(MWCNTs)增强AZ80镁基复合材料,研究经多道次搅拌摩擦加工(FSP)加工后复合材料的显微组织和MWCNTs在基体中的分布和稳定性,分析MWCNTs与基体的界面结构特征。结果表明:多道次FSP能提高MWCNTs在基体中的分散性,并在基体中形成了纳米晶,晶体尺寸仅5 nm左右。经多道次FSP后,MWCNTs在径向上的多壁结构未受到机械损伤,但经7道次加工后,在复合材料中发现有少量Al4C3相;碳纳米管与镁基体以半共格的界面形式相接。     

热处理对挤压铸造n-SiC_p/AZ91D镁基复合材料组织和力学性能的影响

采用金相、X射线衍射、扫描电镜(SEM)、拉伸试验等方法分析和测试了挤压铸造纳米Si C颗粒增强AZ91D镁基复合材料在铸态(F)、固溶态(T4)和人工时效态(T6)下的组织和力学性能。结果表明,固溶处理可使n-Si Cp/AZ91D铸态组织中的β-Mg17Al12共晶相溶入到基体中,形成单一的过饱和α-Mg固溶体,合金抗拉强度和伸长率均有大幅提高,分别达到265 MPa和13.7%;经时效处理后,复合材料的抗拉强度和屈服强度进一步提高,分别为275,145 MPa;SEM结果显示,β-Mg17Al12相主要以连续析出/非连续析出方式分别在晶内及晶界上析出,特别是纳米Si C颗粒分布对二次析出相β-Mg17Al12的形貌、尺寸、分布有一定的影响,使二次析出相变得细小和弥散分布,从而充分发挥了二次析出相的沉淀强化作用;最后对n-Si Cp/AZ91D复合材料不同热处理条件下的断口形貌进行了SEM观察,并且对其断裂方式进行了分析和讨论。     

半固态等温热处理对纳米SiC_P/AZ61镁基复合材料组织的影响

在不同等温热处理工艺条件下,对纳米SiCP/AZ61镁基复合材料的组织演变进行了研究,并采用电子显微镜、SEM和XRD技术对其进行观察与分析。结果表明:在本试验条件下,等温时间在15～30 min之间,保温温度在595～605℃区间时,制备的n-SiCP/AZ61镁基复合材料半固态颗粒等效直径为30～80μm,圆整度为1.1～1.6,是理想的半固态组织;外加颗粒的存在与颗粒尺寸的减小使得复合材料在等温热处理过程中获得近球状半固态组织所需时间显著减小,同时晶粒直径也相对减小。     

CNTs/AZ91D镁基纳米复合材料的热处理及其力学性能

采用高能超声分散技术和金属型重力铸造工艺制备了CNTs/AZ91D镁基纳米复合材料,并对复合材料进行了固溶T4热处理和固溶时效T6热处理。T4态1.0CNTs/AZ91D复合材料的抗拉强度、伸长率分别为285 MPa、17.3%,与铸态复合材料的抗拉强度(196MPa)和伸长率(4.1%)相比,分别提高了45%、322%。T6态的抗拉强度进一步提高到296MPa,特别是屈服强度显著提高到155MPa,伸长率有所降低,但仍有5.5%。利用OM、SEM、TEM观察1.0CNTs/AZ91D复合材料的显微组织。结果表明,碳纳米管具有细化晶粒、促进滑移和孪生、载荷转移等作用,从而能够明显提高CNTs/AZ91D复合材料的综合力学性能。     

热处理对SiCp/AZ61镁基纳米复合材料阻尼性能的影响

实验采用自行设计的高能超声装置制备SiCp/AZ61镁基纳米复合材料(MMNCS),并对制备的复合材料进行了阻尼性能测试。研究时效处理(T5)、固溶处理(T4)及固溶后时效处理(T6)3种不同热处理工艺,对挤压态n-SiCp/AZ61 MMNCs阻尼性能的影响。研究表明,不同的热处理工艺对n-SiCP/AZ61复合材料阻尼性能的影响较显著。与挤压态的n-SiCP/AZ61复合材料相比,T4态和T6态与应变相关部分的阻尼得到了较大幅度提升。在T6态时,随着时效时间的延长,复合材料的阻尼性能下降。不同热处理工艺对AZ61镁合金阻尼性能的影响规律,室温可通过G-L理论,高温时可由界面阻尼机制很好的解释。     

Al含量对ONTs/镁基复合材料显微组织和力学性能的影响

研究了Al含量时CNTs/镁基复合材料显微组织和力学性能的影响.结果表明:Al是CNTs/镁基复合材料中强化相β相的组成元素,Al含量的增加使CNTs/镁基复合材料中β相也增加,提高了复合材料的强度但降低了其塑性.当Al含量为8%时,复合材料晶粒细小,并具有最佳的强度、硬度和塑性组合;随着Al含量的进一步增加,β-Mg17Al12相析出增加,在复合材料中出现粗大的、沿晶界连续分布的金属间化合物Mg17Al12相,导致抗拉强度和伸长率下降.     

搅拌摩擦加工技术制备Ti颗粒增强AZ31镁基复合材料

利用搅拌摩擦加工技术制备Ti颗粒含量为20%(体积分数,下同)与40%的Mg-AZ31基复合材料.结果表明:碎化后的Ti颗粒平均尺寸约为200 nm,经4次搅拌摩擦加工处理后基体组纵发生明显的细化,晶粒尺寸为3～5 μm.添加20%Ti颗粒的复合层中碎化的Ti颗粒在Mg基体中呈不均匀分布,复合层具有较低的强度和伸长率;当Ti颗粒添加量为40%时,复合层中碎化Ti颗粒在Mg基体中均匀分布,复合层强度有明显提高,伸长率较基体无明显降低.利用混合定律计算复合层的显微硬度,其结果与试验值相吻合.     

热处理对SiCp/Al-Cu-Mg基复合材料力学性能的影响

用粉末冶金法制备了SiCp/Al-Cu-Mg基复合材料,研究了SiC颗粒体积分数、Mg在基体合金中的含量(质量分数)以及热处理工艺对SiCp/Al-Cu-Mg复合材料的力学性能的影响.结果表明,热处理工艺、SiC颗粒的加入和在基体合会中的Mg含量,都能明显提高复合材料的硬度和强度.9v01%SiC/Al-4wt%Cu-1.2wt%Mg复合材料的力学性能最好,其硬度和强度由热处理前的101.3 HV0.02和285 MPa提高到热处理后的151.5 HV0.02和372 MPa.     

热处理对钨丝增强灰铸铁基复合材料力学性能和组织的影响

研究了铸态和热处理态两种情况下的钨丝增强灰铸铁基复合材料,热处理的温度分别为1000℃和1100℃。利用扫描电镜、显微硬度计及三点弯曲等手段对复合材料的组织和性能进行了分析和检测。三点弯曲的试验结果表明,与没有增强的铸铁相比,钨丝增强的铸铁基复合材料具有较高抗弯强度和弯曲模量,且抗弯强度随着热处理温度的升高而增加。在热处理过程中,由于增强体和基体之间的扩散反应,基体中石墨片数量明显降低;一些较高硬度的碳化物颗粒出现在未反应的钨丝周围。不但基体和增强体的硬度发生了变化,而且增强体的区域扩大了。     

Al含量对CNTs／镁基复合材料显微组织和力学性能的影响

研究了Al含量对CNTs／镁基复合材料显微组织和力学性能的影响。结果表明：Al是CNTs／镁基复合材料中强化相p相的组成元素,Al含量的增加使CNTs／镁基复合材料中β相也增加,提高了复合材料的强度但降低了其塑性。当Al含量为8％时,复合材料晶粒细小,并具有最佳的强度、硬度和塑性组合;随着Al含量的进一步增加,β-Mg17Al12相析出增加,在复合材料中出现粗大的、沿晶界连续分布的金属间化合物Mg17Al12相,导致抗拉强度和伸长率下降。     

搅拌摩擦加工碳纳米管增强7075铝基复合材料的疲劳性能

采用搅拌摩擦加工方法制备了碳纳米管增强7075铝基复合材料,研究了复合材料显微组织和疲劳性能。结果表明:复合材料晶粒细小,增强相碳纳米管在基体中分散均匀。随碳纳米管体积分数的增加,碳纳米管在基体中的分散程度降低。复合材料的疲劳性能高于基材,且随着碳纳米管含量的增加,复合材料的疲劳性能逐渐提高,但发现其抗拉强度呈现逐渐减小的趋势。复合材料中存在少量的大尺寸金属间化合物、非金属夹杂、片状氧化物等缺陷对复合材料的疲劳性能造成不利影响。     

热处理对新型Al-Mg-Si合金微观组织及性能的影响

对4种通过热力学计算优化选出的Al-Mg-Si合金进行了电磁搅拌及热处理试验研究。通过微观组织和性能的分析比较发现,电磁搅拌能显著改善合金的显微组织结构,为后续的热处理提供有利的显微组织条件,进而增强合金的时效强化效果,改善合金的塑性。同时发现,Mg、Si含量对合金的显微组织和性能具有不同的影响,这与合金不同的平衡凝固过程有关。该试验研究为进一步优化适合半固态成形的低成本高性能铝合金提供了依据。     

热处理对新型Al-Mg-Si合金微观组织及性能的影响

对4种通过热力学计算优化选出的Al-Mg-Si合金进行了电磁搅拌及热处理试验研究。通过微观组织和性能的分析比较发现，电磁搅拌能显著改善合金的显微组织结构，为后续的热处理提供有利的显微组织条件，进而增强合金的时效强化效果，改善合金的塑性。同时发现，Mg、Si含量对合金的显微组织和性能具有不同的影响。这与合金不同的平衡凝固过程有关。该试验研究为进一步优化适合半固态成形的低成本高性能铝合金提供了依据。     

预变形SiCP/AZ61复合材料在半固态等温热处理时的组织演变

采用半固态等温热处理法研究了预变形SiCP/AZ61复合材料的微观组织变化.研究表明,SiCP/AZ61复合材料经15％预变形后,其最佳非枝晶组织的制备工艺参数:加热温度600℃、保温30～60min,这一温度区间可获得均匀、圆整的球状组织;当加热温度高于605℃时,复合材料试样液相体积分数较高,产生严重变形和流淌,难以满足后续半固态触变成形时的组织要求.变形后SiCP/AZ61复合材料组织演化机制分析表明,在加热初期,晶粒主要呈熔合合并;加热中后期,晶粒主要通过熔化分离、球化并粗化长大.     

热处理工艺对AZ80合金显微组织和力学性能的影响

研究了固溶处理、人工时效、固溶和人工时效等不同热处理制度对AZ80合金显微组织与力学性能的影响。结果表明,固溶和时效处理可以显著改善AZ80合金的力学性能。其最佳热处理工艺为:420℃固溶2 h+180℃时效18 h。     

Effect of Friction Stir Processing on Microstructure and Mechanical Properties of Cast AZ31 Magnesium Alloy

对铸态AZ31镁合金进行单道次和双道次搅拌摩擦加工,对其微观组织和力学性能进行研究.结果表明:铸态AZ31镁合金搅拌摩擦加工后,共晶网状β-Mg17Al12相破碎并发生固溶,微观组织显著细化和均匀化.AZ31镁合金母材和单道次搅拌摩擦加工后的试样没有择优取向,而双道次搅拌摩擦加工后的试样存在择优取向,其(0002)基平面与试样表面平行.单道次和双道次搅拌摩擦加工后试样的抗拉强度分别提高了43和82MPa,延伸率提高了4.3％和11.9％.搅拌摩擦加工后试样的拉伸断口表现为韧性断裂特征.     

焊后热处理对T91钢组织及性能的影响

研究了T91钢焊后热处理对焊缝及母材组织性能的影响。结果表明，在740～780℃之间回火，焊缝硬度为264-237HV，回火马氏体板条特征明显，可以获得优良的焊接接头性能；回火温度超过780℃，焊缝板条马氏体特征消失，母材回火索氏体中碳化物产生偏聚，硬度、塑性明显降低。     

热处理对TP-650钛基复合材料组织与性能的影响

研究了热处理条件对ＴＰ－６５０钛基复合材料组织与机械性能的影响。基体钛合金的显微组织以及ＴｉＣ粒子与基体间的界面宽度随热处理加热温度而变。ＴｉＣ粒子在热处理过程中有较好的稳定性，形态与分布没有明显改变。ＴｉＣ粒子对基体钛合金的再结晶产生重要影响，明显阻碍了晶粒聚集长大。所试验的热处理工艺对ＴＰ－６５０钛基复合材料的强度极限无显著影响，但简单退火和较低温度下的双重热处理可以获得较高的延性。     

热处理工艺对高强度船板钢组织和性能的影响

采用用光学显微镜、透射电镜和力学性能测试设备研究了热处理工艺对DH40钢的组织和性能的影响。试验结果表明,随着正火或淬火加热温度的提高,钢的晶粒逐渐粗光,微合金元素的固溶度增加,因此钢的强度不断升高,断后伸长率逐步下降。采用H-800透射电镜对第二相析出的进一步分析表明,钢中析出相一般弥散分布于晶界和位错上,主要起钉扎位错和析出强化的作用。