低浸渗压力制备纤维增强铝基复合材料

利用液态浸渗技术制备了氧化铝纤维增强铝基复合材料。研究结果表明,在低压下使液态合金浸渗纤维预制件制备铝基复合材料是可行的。在浸渗过程中,液态合金的温度对浸渗压力有较大影响。所制备的复合材料具有均匀的显微组织,基体中的共晶组织可依附在纤维表面形核生长。     

浸渗压力对金属基复合材料液相浸渗过程的影响

液态浸渗法是制造纤维增强金属基复合材料的先进工艺。本文根据热力学原理对金属液浸渗纤维空隙过程进行了研究，发现纤维分布、基体金属液对纤维的润湿性和外加压力是影响浸渗过程的主要因素，找到了控制浸渗过程、获得高质量纤维增强金属基复合材料的工艺途径。     

浸渗压力对金属基复事材料液相浸渗过程的影响

液态浸渗是制造纤维增强金属基复合材料的先进工艺。本文根据热力学原理对金属粹浸渗纤维空隙过程进行了研究,发现纤维分布、基体金属液相对纤维的润湿性和外加压力是影响浸渗过程的主要因素,找到了控制浸渗过程、获得高质量纤维增强金属基复合材料的工艺途径。     

液态金属浸渗纤维预制体的临界压力与浸渗行为

开发液态金属浸渗过程动态测量装置,以其深入研究液态金属在纤维预制体内部的渗流行为。利用该装置进行液态镁合金浸渗10%体积分数短碳纤维预制体的研究,测量浸渗过程中的临界浸渗压力,研究浸渗压力对浸渗速率的影响,观察不同浸渗压力下复合材料的微观形貌。结果表明：浸渗所需的临界压力为0.048 MPa,大于理论计算结果;随着浸渗压力的增大,液态金属的浸渗速率提高,但提高的幅度逐步降低;增大浸渗压力能够有效消除复合材料中的未浸渗缺陷;浸渗压力为0.6 MPa时获得组织致密的Cf/Mg复合材料。     

冷却速度和纤维体积分数对复合材料力学性能的影响

采用液态浸渗后直接挤压的方法制取了Al2O3/Al基复合材料,探讨了不同纤维体积分数和冷却速度对复合材料力学性能的影响.结果表明:随着纤维体积分数增大,材料强度提高;冷却速度降低,材料强度降低;Si、Cu、Mg元素可以强化Al基复合材料.     

液态浸渗挤压复合材料过程的速度控制系统设计与仿真

为满足液态浸渗挤压复合材料工艺自动控制的要求,利用电液比例控制技术和计算机技术设计出了液态浸渗挤压复合材料过程的速度控制系统。在理论分析的基础上制定了PID反馈控制和数字补偿相结合的控制策略,并对该控制系统的动、稳态特性进行了仿真分析。结果表明:该速度控制系统具有高灵敏度、高精度,且有很强的抗负载干扰能力。     

液态浸渗后直接挤压铝基复合材料的组织特征

实验研究了液态浸渗后直接挤压工艺制备的氧化铝短纤维增强铝基复合材料（Ａｌ２Ｏ３ｓｆ／Ａｌ）的组织。发现其主要组织特征为：基体致密，为均匀细小的变形再结晶组织；纤维分布均匀，不存在相互搭桥、缠结和成束聚集现象；纤维保留了较大的长径比，其平均长径比大于临界长径比，能起到较好的增强承载作用。表明液态浸渗后直接挤压工艺具有消除缺陷、强化基体、改善纤维分布并避免纤维在成形过程中的破断与损伤等诸多优点。     

镁基复合材料力学性能与微观组织研究

采用了液态浸渗法制备了Al2O3短纤维和SiC颗粒混杂增强镁合金复合材料。研究了浸渗压力对镁基复合材料力学性能和微观组织的影响。研究表明,当浸渗压力从0．4MPa增加到60MPa的过程中,由于组织的密实使得力学性能上升;随着浸渗压力的增加,将导致预制体受到压缩变形,纤维折断,从而导致综合力学性能下降。     

液态金属浸渗动力学模型及其应用

从流体动力学出发导出了液态金属浸渗纤维预制件的动力学模型.实验研究了碳纤维增强铝基复合材料的浸渗过程,测定了浸渗速度和浸渗系数.结果表明:实验数据与浸渗模型吻合;还发现了两种不同的浸渗方式,均匀浸渗和非均匀浸渗;并提出一种复合材料制造新工艺.用此工艺在不润湿的情况下,在低压力下制出高质量的C/Al复合材料。     

金属基复合材料及其合金凝固过程的研究现状

介绍了网络陶瓷/金属复合材料的制备方法,主要包括原位反应法和多孔陶瓷预制体浸渗法,其中多孔陶瓷预制体浸渗法又包括了挤压浸渗法、真空压力浸渗法和无压浸渗法。以泡沫陶瓷为增强相制备金属基复合材料制备方法为例,介绍其三维连续网格制备的不同方法,并结合液态合金在多孔陶瓷内的凝固过程分析方法,分析了目前国内学者在相关领域的研究现状,提出了从凝固学科的角度去研究复合材料成型过程中的流动和传递过程是进一步研究复合材料及其性能提高的有效途径。     

镁基复合材料真空吸渗挤压成形质量控制与缺陷预防

研究镁基复合材料真空吸渗挤压工艺参数对制件成形质量的影响规律以及参数选取原则,对成形过程中典型成形缺陷的主要特征、成因等进行了分析,提出了针对性的预防和控制措施:提高液态金属浇注温度与模具预热温度,可以改善预制体的浸渗效果;严格控制挤压温度是预防表面裂纹的根本措施;改善模具表面质量或润滑状况,可以降低表面裂纹及制件弯曲产生的几率。     

Al2O3sf.SiCp／LY12复合材料液态下浸渗与塑性成形的研究

采用液态浸渗和渗后直接挤压的方法,成功地制备出Al2O3sf·SiCp／LY12非连续混杂增强金属基复合材料。其增强物分布均匀,基体组织致密,与基体LY12相比具有较高的弹性模量、屈服强度、抗拉强度,并且延伸率也保持较高的水平。同液态浸渗制备的复合材料相比,各项力学指标均有提高。     

Al2O3sf/AZ91D-Y镁基复合材料二次重熔及等温压缩研究

为了推动半固态加工在镁基复合材料成形中的应用,采用液态浸渗法制备出体积分数为10%的Al2O3sf/AZ91D-Y镁基复合材料,并采用等径道角挤压对镁基复合材料进行了形变诱导。再对镁基复合材料进行了二次重熔,并采用等温压缩实验对镁基复合材料在半固态下的力学性能进行了研究。研究表明：在550℃和560℃时延长保温时间有利于组织的球化,在560℃比550℃时,更加能促进晶粒的结晶球化;在相同的应变速率下,压缩变形时的峰值应力随着加热温度升高而降低;在相同的加热温度下,应变速率越大,峰值应力越大。     

Influence of extrusion temperature on deformation behavior of Csf/AZ91D composite during semi-solid extrusion

Deformation behavior and formability of C_sf/AZ91D magnesium composite were investigated by semi-solid extrusion between 695 K and 728 K, including temperatures below and above the partial melting temperature. A method of constructing kinematically admissible velocity fields for axisymmetric extrusion based on the theory of flow function was proposed. Flow lines were analyzed in C_sf/AZ91D composite after extrusion at elevated temperatures. Based on an analytic flow function, the deformation field was obtained. The results show that when the composite is extruded in a semi-solid state containing a small volume of liquid, the presence of the liquid reduces deformation resistance by relaxing the stress concentrations, and improves the formability of composites as lubricant. However, the gradient of velocity field is increased and deformation uniformity is aggravated at temperatures greater than partial melting point at 701.3 K. A more uniform deformation field was attained at the temperature close to or slightly below the partial melting temperature.     

液态浸渗后直接挤压铝基复合材料的力学性能

实验研究了采用液态浸渗后直接挤压工艺制备的氧化铝短纤维增强铝基复合材料（Al2O3Sf／Al）的力学性能。发现该方法制备的复合材料不仅具有很高的弹性模量和强度性能、材料中增强纤维的增强承载作用得到了充分发挥,而且延伸率能保持在相对较高水平。结果表明,该工艺是一条非常有效的制备金属基复合材料的新途径。     

Effect of Extrusion Forming on Compressive Strength of Al_(18)B_4O_(33)w/Mg Composites

The aluminum borate whisker reinforced magnesium matrix composites (Al18B4O33w/Mg) were fabricated by pressure infiltration technique and extrusion-vacuum infiltration technique respectively to study the effect of extrusion forming on their mechanical behaviors. The microstructure of the composites was observed by scanning electron microscopy. The compressive strength was investigated and compared with that of the matrix alloy AZ91D. The results show that the extrusion forming could cause fracture of the wh...     

半固态挤压亚微米SiCp/2014复合材料的组织性能研究

通过高能球磨混粉-半固态挤压的方法制备了20％体积分数的亚微米SiC颗粒增强2014铝基复合材料，主要研究了不同挤压温度和挤压比对复合材料组织性能的影响。结果表明，采用适当的半固态挤压温度，控制挤压时复合材料中的液相体积分数为40％左右，或增加挤压比，可以提高亚微米颗粒增强铝基复合材料的室温力学性能。     

挤压浸渗刹车盘模具设计

分析了某刹车盘用挤压浸渗工艺成型的可行性,依据刹车盘零件图设计了挤压浸渗工艺的锻件结构,根据挤压工艺要求设计了刹车盘模具和模架,模具结构合理,生产的零件符合要求,且模架可用于不同类型的刹车盘模具。     

Optimization of Mechanical Properties of Hybrid Al2O3/SiCp Reinforced Composites Produced by Pressure-Assisted Aluminum Infiltration

This study investigates Al₂O₃/SiCp-Al composites fabricated by pressure-assisted liquid–metal infiltration techniques and modified alumina/SiC particle preforms. The infiltration was achieved successfully; microstructure and mechanical properties of the composites were examined. An experimental design based on the Taguchi technique was used to acquire the data and investigate the mechanical properties of the hybrid composites. An orthogonal array and analysis of variance were employed to investigate the influence of test parameters such as infiltration temperature and infiltration pressure. It was found that the infiltration temperature was the most effective factor in increasing the mechanical properties of hybrid Al₂O₃/SiCp composite.