挤压后硼酸铝晶须增强铝复合材料表面的腐蚀特征

利用原于力显微镜观察了挤压态Al18B4O33 w／pure Al复合材料早期腐蚀过程中表面形貌的变化特征．研究了沿与挤压方向成不同角度截取的Al18B4O33 w／pure Al复合材料在3．5％NaCl溶液中的腐蚀规律．结果表明：晶须与基体的界面是腐蚀易于发生的地方．点蚀首先在晶须的端部产生，随后沿着晶须与基体的界面扩展．挤压后沿与挤压方向成不同角度截取的Al18B4O33 w／pure Al复合材料表面腐蚀坑的深度存在差别．     

硼酸盐晶须增强金属基复合材料的界面结构及其优化

综述了Al18B4O33 晶须(Al18B4O33w)和Mg2B2O5 晶须(Mg2B2O5w)增强铝、镁基复合材料的国内外研究概况,着重介绍了该复合材料的界面结构及其取向关系、界面产物形成机理以及采用晶须涂层方法优化晶须/基体界面结构等方面的研究进展,并对硼酸盐晶须增强铝、镁基复合材料研究中存在的问题及某些需要深入研究的方向提出了一些看法.     

[AlBO]w/6061Al复合材料的时效硬化行为

采用挤压铸造法制备了晶须体积分数为20%的硼酸铝晶须增强6061铝基([AlBO]w/606lAl)复合材料,并采用硬度分析、DSC示差热分析及透射电镜分析的方法对复合材料的时效行为进行了研究.结果表明,压铸法制备的Al18B4O33/6061Al复合材料中存在高密度的位错,同时复合材料基体晶粒细小.经固溶淬火处理后,随着时效时间的增加,复合材料的硬度值先下降而后又有所回升,并在8 h左右出现一个峰值硬度,其硬度明显高于6061Al合金.复合材料固溶处理后硬度值较高是由合金元素的固溶强化所致.由于Al18B4O33晶须和基体6061Al发生了严重的界面反应,使Mg元素大量消耗,导致峰时效强化效果不如固溶强化效果显著.     

硼酸镁晶须增强6061铝基复合材料的干摩擦磨损行为(英文)

研究搅拌铸造工艺制备的硼酸镁晶须增强6061铝基复合材料在干滑动条件下的摩擦磨损性能。复合材料的体积分数为2%,根据增强体种类,材料分别记为:Al基体、Mg2B2O5w/6061Al、ZnO/Mg2B2O5w/6061Al和CuO/Mg2B2O5w/6061Al;讨论磨损速率和摩擦因数之间的关系。结果表明:在4种材料中,ZnO/Mg2B2O5w/6061Al复合材料的磨损率最低。随着载荷和滑动速度的增大,基体和复合材料的摩擦因数和磨损率降低,摩擦磨损机制由轻微磨损机制转向严重磨损机制。     

SiCw/Al复合材料的磨损性能

研究了碳化硅晶须增强铝(SiCw/Al)复合材料的摩擦磨损行为,结果表明在增加摩擦速度和加大载荷时SiCw/Al复合材料显示出了良好的抗磨损性能。SiCw/Al复合材料摩擦磨损性能的提高是由于晶须的高硬度、晶须的转动及其对铝基体的约束造成的。 ●     

热处理对WC_p/2024Al复合材料耐蚀性能及力学性能的影响

采用扫描电镜、失重试验、动电位极化曲线、拉伸试验等方法,研究了两种热处理工艺(T4和T6)对WCp/2024Al复合材料的抗腐蚀性能及力学性能的影响。结果表明,WCp/2024Al复合材料主要在基体中富铜相/贫铜区界面处发生点蚀。T4热处理显著减少基体中富铜相析出而大幅度降低了点蚀敏感性。点蚀对该复合材料的力学性能破坏显著,盐雾腐蚀试验480h后T4态复合材料的剩余强度优于T6态复合材料。     

铝基复合材料的腐蚀与防护研究现状

对Cf/Al、SiC/Al、Al2O3/Al三种铝基复合材料的腐蚀研究现状和防护方法进行了讨论.Cf/Al复合材料以电偶腐蚀为主.SiC/Al 复合材料的腐蚀多发生在碳化硅纤维和铝基体的界面处,其原因是界面处的缝隙容易导致孔蚀和缝隙腐蚀,并最终可能造成表面剥层.Al2O3是绝缘体,与Al不存在电偶腐蚀,同SiC/Al和C/Al等相比具有更高的耐腐蚀性.目前提高铝基复合材料的防腐蚀性能的方法,主要包括铝基复合材料表面阳极氧化防护膜、表面化学钝化防护膜、其他表面涂镀层、增强体表面涂层、基体合金化等.最后展望铝基复合材料腐蚀与防护的研究和发展.     

氧化铝基复合陶瓷-金属钎焊界面的热应力

用Ag-Cu-Ti钎料钎焊SiCw／Al2O3复合陶瓷和金属时，陶瓷与钎料发生化学反应，在陶瓷表面形成由TiO、TiC等物相组成的反应层。采用有限元法，对SiCw／Al2O3复合陶瓷／反应层界面的热应力进行了计算。结果表明，复合陶瓷／反应层界面的残余应力变化急剧，最大拉应力位于晶须、基体和反应层交界处；晶须内部及其表面存在较高的双向压应力，Al2O3基体主要承受垂直于界面的拉应力；SiC晶须／反应层界面及其附近的反应产物TiC内具有较高的平行于界面的拉应力，当连接界面承受剪力作用时，SiC晶须／反应层界面和TiC处极易破坏。借助TEM和SEM观察了复合陶瓷／反应层界面区的精细结构和剪切断口形貌，并利用计算结果对观察到的现象进行了分析。     

SiCw／2124Al复合材料的研究

研究了粉末冶金制备的SiCw/2124Al复合材料的组织结构及物理、力学性能.结果表明,此复合材料的基体保持了原2124Al合金微晶粉末的组织特点;其SiC晶须在基体中分布均匀,界面结合良好,能使抗拉强度提高40%、弹性模量提高76%、热膨胀系数降低至基体的65%.     

浸渍/挤压(SiCw+B4Cp)/Mg(AZ91)复合材料的界面特征

用透射电子显微术研究了 (SiCw B4Cp) /Mg(AZ91)复合材料的界面特征。结果表明 :B4Cp/Mg界面区反应生成物混乱 ,而在SiCw/Mg界面区较为规则。SiCw/Mg界面生成了两种反应物 ,其中MgO与SiC具有 180 旋转孪晶关系 ,孪晶面为 { 111} SiC ,MgO,而MgB2 一般以SiC表面一薄层MgO为基底生长成较大且完整的晶形 ,MgB2 与MgO之间的晶体学取向关系为 :(1—11) MgO∥ (0 0 0 1—) MgB2 ,[110 ]MgO∥ [112 —0 ]MgB2 。高分辨观察结合计算机模拟确定了MgO/MgB2 界面有两种原子占位方式 ,一种为界面处有两层Mg原子分别属于两相 ,另一种为界面处只有一层Mg原子为两相共享。此外 ,基体中第二相Mg17(Al,Zn) 12 和未知弥散小颗粒均与基体Mg非共格     

纯铝基复合材料的应力腐蚀与氢致开裂

采用双悬臂梁（DCB）恒位移试验方法，Ⅱ型恒载荷试验方法以及慢为速率拉伸（SSRT）试验方法对纯Al复合材料的应力腐蚀与氢致开裂行为进行了研究，结果表明，在不发生应力腐蚀与氢致开裂的纯铝中加入20％（体积分数，下同）的SiC晶须或Al18O33晶须后就会发生应力腐蚀及氢致开裂。     

Effect of interfacial reactions on solid erosion of Al18B4O33 whisker-reinforced AC4C Al alloy matrix composites

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＷｈｉｓｋｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄａｌｕｍｉｎｕｍｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｈａｖｅｂｅｅｎｏｆｇｒｅａｔｉｎｔｅｒｅｓｔｆｏｒｔｈｅｉｒｈｉｇｈｓｐｅｃｉｆｉｃｓｔｒｅｎｇｔｈ,ｈｉｇｈｍｏｄｕｌｕｓａｎｄｈｉｇｈｗｅａｒｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ.Ｓｅｖｅｒａｌｓｔｕｄｉｅｓ[1～5]ｏｎｔｈｅｅｒｏｓｉｏｎｏｆｍｅｔａｌｍａｔｒｉｘｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ(ＭＭＣｓ)ｈａｖｅｓｈｏｗｎｔｈａｔｔｈｅｓｅａｄｖａｎｃｅｄｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｓｅｒｏｄｅｍｏｒｅｒａｐｉｄ…     

晶须对铝基复合材料应力腐蚀开裂行为的影响

采用双悬臂梁试验,研究了碳化硅晶须增强纯铝基及碳化硅晶须增强2024铝基复合材料和2024铝合金在3．5％NaCl溶液中的应力腐蚀（SCC）开裂行为,探讨了晶须对复合材料应力腐蚀开裂行为的影响。结果表明,晶须的存在改变了材料的应力腐蚀特性,晶须在复合材料应力腐蚀开裂过程中具有促进和阻碍应力腐蚀裂纹扩展的双重作用。     

凝胶注模成型工艺制备SiCw/Al2O3陶瓷复合材料的性能研究

对SiC2/Al2O3陶瓷的低粘度、高固相体积分数浓悬浮体的制备以及凝胶注模成型后坯体的性能和显微结构进行了研究,着重分析了长径比不同的2种SiC晶须及其添加量对坯体性能的影响.结果表明,坯体的相对密度、抗弯强度与SiC晶须的长径比和添加量有关,浆料的粘度随着晶须长径比和添加量的增大而增加.坯体的抗弯强度随着晶须添加量的增加呈现一种先上升后下降的趋势.凝胶注模成型后坯体结构均匀、致密,相对密度为60%,抗弯曲强度达38.5 MPa.通过显微结构观察,裂纹偏转、晶须拔出和晶须桥连是晶须增强的主要机制.     

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...     

时效对硼酸铝晶须增强6061Al复合材料应力腐蚀开裂行为的影响

用双悬臂梁预制裂纹试样，研究了硼酸铝晶须增强60 61 Al复合材料在35%NaCl溶液中的应力腐蚀(SCC)开裂行为，探讨了时效对复合材料应力 腐蚀开裂行为的影响规律.结果表明，不同时效状态下，由于析出相的分布及密度不同，导 致复合材料的应力腐蚀特性不同.裂纹尖端点蚀坑对复合材料应力腐蚀开裂起促进作用.     

Load transfer mechanism and mechanical properties of SiCw/Al metal matrix composites

The load transfer mechanism and mechanical properties of SiC whisker reinforced aluminum matrix composites were investigated. A generalized shear-lag model was proposed to analyze the effects of the aspect ratio, misorientation angle and volume fraction of SiC whisker on the mechanical properties of SiCw/Al composites. A new concept on effective aspect ratio was suggested, combining the effects of aspect ratio and alignment of whiskers, to calculate the effective stress acting on the aluminum matrix in SiCw/Al composites. The magnitude and anisotropy of the yield strength of the SiCw/2124Al composite can be estimated more accurately by substituting the average aspect ratio with the effective aspect ratio based on the generalized shear-lag model. The SiCw/2124Al composite with the largest effective aspect ratio showed the lowest minimum creep rate which decreased with increasing effective aspect ratio of SiC whisker, but were found to be almost similar under the same effective stress acting on the Al matrix. It is suggested that the role of SiC whisker is to improve the mechanical properties by reducing the effective stress acting on the Al matrix in the SiCw/Al metal matrix composite. This article is based on a presentation made in the symposium “The 1^st KIM-JIM Joint Symposium: High Strength Ratio Aluminum Alloys”, held at Inha University, Inchon, Korea, October 22. 1999 under the auspices of The Korean Institute of Metals and Materials and The Japanese Institute of Metals.     

EFFECTS OF HEAT TREATMENT ON THE THERMAL EXPANSION BEHAVIOR OF SiC WHISKER REINFORCED ALUMINUM COMPOSITE

1. IntroductionHigh specific stiffness and strength, good fatigue properties and tribological propertiesmake SiC whisker reinforcement aluminum composite as attractive class of candidates formany applications such as aerospace and electronic industries[1--2]. As structural componellts with temperature variable the materials used must have good performance includingnot only high mechalilcal properties, but also lower and stable coefficients of thermal expansion. Therefore, it is very important…     

Effects of residual stress and dislocation on tensile deformation behavior of SiC_w/Al composites

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｒｅｓｉｄｕａｌｔｈｅｒｍａｌｓｔｒｅｓｓｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅｍｉｓ ｍａｔｃｈｏｆｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｏｆｔｈｅｒｍａｌｅｘｐａｎｓｉｏｎ (ＣＴＥ)ｂｅ ｔｗｅｅｎｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔａｎｄｍａｔｒｉｘａｌｌｏｙａｎｄｈｉｇｈｄｅｎｓｉ ｔｙｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅｖｉｃｉｎｉｔｙｏｆｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｅｓｒｅｓｕｌｔｅｄｆｒｏｍｔｈｅｒｅｌａｘａｔｉｏｎｏｆｒｅｓｉｄｕａｌｓｔｒｅｓｓｏｎｃｏｏｌｉｎｇｈａｖｅｇｒｅａｔｉｎｆｌｕｅｎｃ…