TiCp/ZA43复合材料的热膨胀行为研究

采用XD^TM法与搅拌铸造法相结合的工艺制备了TiCp/ZA43复合材料,研究了TiCp/ZA43复合材料的微观组织,测定了TiCp/ZA43复合材料50－250℃间的热膨胀系数值,并运用理论模型对该温度区间的热膨胀系数进行了计算,分析了热膨胀性能的影响因素。结果表明,TiC颗粒增强相的加入使ZA43合金的微观组织和热膨胀性能显著改善。运用Kerner模型和Turner模型对TiCp/ZA43复合材料的热膨胀系数的计算值与实测值能很好地吻合。研究发现TiCp/ZA43复合材料的界面热应力随温度的升高而显著地增加,但随TiC颗粒含量的增加只稍有增长。应力状态引起热膨胀系数的变化随温度的不同而不同。     

C／ZA－12复合材料的摩擦磨损性能研究

本文研究了用挤压铸造法制备的Ｃ／ＺＡ－１２复合材料的摩擦磨损性能。对碳纤维体积分数和载荷改变时，复合材料的摩擦系数、磨损量的变化规律作了较细致的分析，并对影响其磨损性能的因素进行了讨论。     

真空搅拌TiCp/7075复合材料的组织、力学与耐磨性能

采用真空辅助搅拌铸造法制备了TiCp/7075复合材料,利用XRD和SEM对复合材料进行物相分析和微观组织观察,研究了复合材料的力学性能和耐磨性能.结果表明,TiC增强体颗粒均匀分布在7075铝合金基体中,并且显著细化了基体合金的晶粒尺寸.TiC颗粒使基体合金的晶粒由200μm的树枝晶转变为约100μm的等轴晶.TiCp/7075复合材料的布氏硬度和抗拉强度分别为163HBW和362 MPa,较基体合金分别提高了20.7％和20.3％,这是细晶强化和颗粒承载机制共同作用的结果.TiC颗粒的加入有效改善了7075基体的耐磨性,在10 N载荷下,复合材料的磨损量为2.9 mg,较基体减少54.7％.复合材料在磨损过程中裸露的TiC硬质颗粒优先与对磨材料接触,减小了复合材料与对磨材料的有效接触面积,提高了复合材料的耐磨性.     

C/ZA-12复合材料的摩擦磨损性能研究

本文研究了用挤压铸造法制备的C/ZA-12复合材料的摩擦磨损性能.对碳纤维体积分数和载荷改变时,复合材料的摩擦系数、磨损量的变化规律作了较细致的分析,并对影响其磨损性能的因素进行了讨论.      

激光熔覆TiCp／Ni基合金复合涂层中TiCp的行为

通过激光熔覆TiCp/Ni基合金复合涂层微观组织的研究表明,TiC颗粒在熔覆过程中表面发生部分溶解,当凝固时,溶解的部分TiC在残留TiC颗粒上重新外延生长析出,并与基体合金元素产生附加合金化,同时,TiC颗粒成为从激光熔体凝固各相优先形核的基底;TiC颗粒与凝固前沿间的相互作用控制其微观分布。     

原位自生TiCp/6061复合材料的组织、硬度及耐磨性能

采用接触反应法制备了原位自生Ti Cp/6061复合材料,利用XRD和SEM对复合材料进行物相分析及微观形貌观察,用6061铝合金基体材料作为对比,研究了增强粒子含量对复合材料硬度和摩擦磨损行为的影响。结果表明,采用接触反应法,以Ti粉、C粉和Al粉作为生成Ti C增强相的原材料,可直接在6061铝合金基体中原位生成Ti C颗粒,Ti C颗粒呈规则多边形,尺寸为0. 5～1μm。随着增强粒子含量的增加,原位自生Ti Cp/6061复合材料的硬度明显提高,T6热处理后5%(质量分数)的Ti Cp/6061复合材料的硬度为120. 5HBS,比基体6061铝合金提高了28. 1%。这是Ti C颗粒对6061基体材料的位错强化和细晶强化综合作用的结果。此外,随着增强粒子含量的提高,原位自生Ti Cp/6061复合材料的耐磨性也增强; T6热处理后,在100 N恒压作用下与GCR15材料对磨300 s,基体6061铝合金失重是5%(质量分数) Ti Cp/6061复合材料的2倍。其原因在于Ti C颗粒含量的提高减小了对磨材料与复合材料的有效接触面积,从而增强了原位自生Ti Cp/6061复合材料的耐磨性能。     

稀土/MoSi2复合材料的磨损性能及机理研究

采用磨损试验机、压痕法、X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）及微探针等研究了稀土／MoSi2复合材料的力学性能、磨损性能及机理。结果表明，随着磨损载荷的增加，RE／MoSi2复合材料的摩擦系数逐渐下降，当负荷〉90N时，其摩擦系数与纯MoSi2样品的摩擦系数相当。当磨损载荷为50N时，RE／Mo—Si2复合材料的磨损率最大（28．95mg／km），当负荷为80～120N时，其磨损率比纯MoSi2材料下降了至少65％。该复合材料的磨损机制主要是粘着磨损和脆性断裂。     

激光熔化沉积TiCp/Ti60复合材料的研究

通过激光熔化沉积工艺制备出TiCp(5wt％ )/Ti60复合材料薄壁材料,分析了材料的显微组织及600℃下的拉伸性能.结果表明,TiCp/Ti60复合材料熔化析出的TiC相呈断续链状,均匀分布于基体中,TiC与钛合金基体的界面结合良好,但是TiCP,/Ti60复合材料中存在少量未完全熔化的TiC颗粒.采用同轴输送球磨混合粉末的工艺可以很好地解决未熔TiC颗粒的难题.TiCp/Ti60复合材料在600℃下的最大抗拉强度为775MPa.TiCp/Ti60复合材料在600℃下的断口特征比较复杂,既有沿晶断裂和准解理断裂也有局部的韧性断裂.     

TiCp/W复合材料热冲击损伤行为的数值模拟

为了揭示TiC颗粒增强的钨基复合材料（TiCp/W)高温下的失效规律,采用有限元方法从宏观和微观两个方面对该复合材料在氧乙炔冲击中的损伤行为进行了数值模拟,模拟结果表明,复合材料试样宏观损伤行为是裂纹在试样周边萌生,沿径向向心部扩展,微结构损伤行为是微裂纹在TiCp/W界面附近产生,而生在基体中扩展,TiC颗粒含量越高,复合材料超易损伤。TiC颗粒没有阻止裂纹扩展的作用,在基体中增加TiC反而会降低材料的抗热冲击性能。复合材料非稳态温度场的模拟结果,材料的宏观与微观损伤行为的模拟结果都与实验结果吻合。     

Al2O3f/ZA27复合材料摩擦磨损性能的研究

在ZA27合金中添加不同体积分数的Al2O3短纤维，对其摩擦磨损性能进行了研究。结果表明，Al2O3／ZA27材料的摩擦系数大于ZA27合金，并且纤维体积分数越大，则平均摩擦系数越大。Al2O3f／ZA27材料的耐磨性明显优于ZA27合金，并且与纤维取向有关。     

TiCp/Ti6Al4V复合材料的耐磨性及磨损机制

为表征颗粒增强钛基复合材料在恶劣的磨粒磨损条件下的磨损行为,对熔铸法制备的TiCP/Ti6Al4V进行了磨粒磨损条件下的耐磨性试验,并利用SEM、EDX等技术分析了复合材料的磨损过程及磨损机制.研究表明:TiCP/Ti6Al4V复合材料的抗磨粒磨损性能,总体上随TiC颗粒体积分数的增加而提高,载荷越大、磨损时间越长,复合材料越容易表现出优异的耐磨性能;TiC的形态影响着耐磨性的提高,细小颗粒状或羽毛状TiC单位体积增加对耐磨性的贡献,比枝晶状TiC单位体积增加对耐磨性的贡献大约3.5倍;复合材料在磨损初始阶段,其磨损机制以形成犁削和磨沟为主,形成一次磨屑,随着增强相含量的提高,一次磨屑逐步减少,磨损以犁沟和剥层磨损为主,需要磨粒的反复作用才能形成磨屑,因此,耐磨性得到提高.     

Erosive Wear and Wear Mechanism of in situ TiCp/Fe Composites

1.IntroductionMetal-based composite is a kind of environmental ma-terial that can be reused.It combines the beneficialproperties of the metal matrix,such as ductility,goodthermal and electrical conductivity and high toughness,with those of the reforcement phase[1~3].The latter isusually a ceramic,serving to increase the elastic modu-lus,shear strength and hot strength,fatigue and wearresistance.Its development has been widely studied[4~8].Wear of metal materials causes a tremendous loss of ec…     

原位复合TiCP/LD7复合材料的组织与力学性能

采用原位复合工艺制备了自生TiCp/LD7复合材料坯料,经济热压成φ12的棒材,并进行了T6热处理,通过SEM观察和分析了热挤压TiCp/LD7复合材料的显微组织和断口形貌,测试了材料的σb,σs,E和δ0结果表明,TiC颗粒含量为20wt%,TiCp/LD7复合材料σb,σs,E,分别为417MPa,373MPa,92GPa,δ为4．5％,断裂形式为韧性断裂。     

TiCP/W及ZrCP/W复合材料的组织结构与性能

设计并采用热压烧结的方法成功制备了TiCp/W和ZrCp/W两个系列碳化物颗粒增强钨基新型复合材料,并对其组织结构、室温力学性能及高温力学性能进行了系统研究.结果表明,复合材料体系的组元间有很好的热力学相容性和化学相容性;在异相界面处发生了W原子向TiC和ZrC晶格的扩散,分别形成了(Ti,W)C和(Zr,W)C固溶体,促进了两相界面结合和复合材料的致密化.碳化物颗粒的加入强烈阻碍了W晶粒的长大,并显著提高了复合材料的室温和高温力学性能.复合材料的抗弯强度和抗拉强度均随着试验温度的升高先增大后减小,在800～1400℃时出现峰值,而抗压强度则随着温度的升高而单调下降.室温强化机制是细晶强化和第二相弥散强化,高温强化机理有:位错强化、细晶强化、界面强化及碳化物颗粒的弥散强化.     

感应烧结Fe-Cu-Al-石墨复合材料的力学性能和摩擦学性能

为了进一步提高材料的力学性能和摩擦学性能,以感应加热烧结的方法,制备了Fe-Cu-Al-石墨复合材料。利用XRD,EDS,SEM等分析了复合材料的组成、结构、表面形貌;研究了其力学性能、摩擦学性能及磨损机理。结果表明：Fe-Cu-A1-石墨复合材料具有多孔结构;随着石墨含量的增加,复合材料的力学性能降低,摩擦学性能提高...     

铝基复合材料摩擦磨损性能研究

为研究碳纤维对Al1O3f/ZL109复合材料摩擦磨损性能的影响,进一步提高金属基体的摩擦磨损性能,利用液态模锻法制备了(Cf,Al2O3f)/ZL109复合材料,并研究了该材料的摩擦磨损性能.结果表明:各种(Cf,Al2O3f)/ZL109复合材料的磨损量均随载荷的增加而增大,但复合材料的磨损量均低于ZL109基体,且在总纤维体积分数为12%的复合材料中,(4?,8%Al2O3f)/ZL109复合材料具有最低的磨损量;各种(Cf,Al2O3f)/ZL109复合材料的摩擦因数均随载荷的增加而减小.(Cf,Al2O3f)/ZL109复合材料的耐磨性由碳纤维与氧化铝纤维性能及基体共同决定.     

聚苯酯基复合材料在超声电机中的磨损性能

作为行波超声电机的接触层摩擦材料,聚苯酯基复合材料的磨损性能对电机的驱动特性和寿命均会产生重要的影响。将聚苯酯基复合材料粘贴在40型圆盘形行波超声电机定子齿面,在不同的电机驱动方式和摩擦组合下测试接触层磨损性能,并使用扫描电镜观察磨损表面形貌。结果表明,超声驱动下,电机接触层以疲劳磨损为主要磨损机制。并且当电机采用聚苯酯基复合材料和铜转子的摩擦组合时,其性能磨损较好。接触界面应力模拟分析表明,行波超声电机接触界面在短时间内即可完成108周次以上的疲劳载荷作用,因此接触层主要磨损机制为超声疲劳。