加载热循环对Mg2B2O5w/AZ31B复合材料塑性的影响

对35%(体积分数)的Mg2B2O5w/AZ31复合材料分别在外加应力为7、14、21和42 MPa时进行加载热循环实验,研究其蠕变行为。结果表明:加载热循环分为初始蠕变阶段、稳定蠕变阶段和失稳变形阶段;外加载荷为42 MPa时,热循环由稳定蠕变阶段迅速进入失稳变形阶段;当外加载荷为21 MPa时,应变速率的急剧变化对累积残余应变影响较小;热循环滞后环倾角随外加载荷的增大而减小;Mg2B2O5w/AZ31复合材料的外加载荷越低,应变速率敏感指数越高,而在400℃的高温蠕变虽也呈现超塑性行为,但应变速率比加载热循环大幅下降。在加载热循环过程中,300℃时基体中的平均内应力接近于零,热循环残余应变的产生主要发生在热循环的高温阶段。     

热处理对Mg_2B_2O_(5w)/6061Al复合材料组织和性能的影响

研究了单级固溶及峰值时效处理对粉末热挤压法制备5 vol%Mg2B2O5w/6061Al复合材料组织和力学性能的影响。结果表明:经粉末热挤压制备的材料,晶须分布相对均匀,但长径比显著降低,材料主要由α(Al)、Mg2B2O5w和Mg2Si相为主;热挤压态复合材料经固溶时效(510℃×1 h+160℃×9 h)处理后,晶粒内部析出大量的β'相;拉伸强度、屈服强度和伸长率分别为357.6 MPa、205 MPa和8.77%,相比挤压态复合材料,拉伸强度和屈服强度分别提高了81%和78%;拉伸断口分析表明,材料的失效形式以基体的韧性断裂和晶须团聚体的脆性开裂为主。     

粉末热挤压制备Mg_2B_2O_5/6061Al复合材料的摩擦磨损性能研究

采用粉末热挤压工艺制备硼酸镁晶须增强铝基复合材料,研究了晶须含量和载荷的变化对材料摩擦磨损性能的影响。结果表明,在恒定的速度和载荷下,硼酸镁晶须体积含量为2%时耐磨性最好,其磨损率为纯6061铝合金磨损率的62%。随着载荷的增大,复合材料的磨损率增加,并且高体积含量的复合材料磨损率呈现出更大的增加趋势。磨损表面分析表明:在较低负载下,6061铝合金的磨损机制以磨粒磨损为主,复合材料的磨损机制以轻微的粘着磨损为主;在较高负载时,6061铝合金和复合材料的磨损机制均由粘着磨损和磨粒磨损共同主导。     

加载热循环对Mg2B2O5w/AZ31B合材料强度的影响

对Mg2B2O5w/AZ31B复合材料不同循环条件下的试样进行了室温拉伸试验.结果表明,随循环最高温度的增加,该复合材料的抗拉强度先增大后减小,到达一定温度后又开始增大,最高循环温度对复合材料的影响要远大于循环区间温差△T;随循环次数增加,该复合材料的抗拉强度先增大后减小;AZ31B镁合金和Mg2B2O5w/AZ31B复合材料在80次加载热循环后抗拉强度都提高,但屈强比都下降,且复合材料的变化幅度较大.     

球磨工艺对Mg2B2O5w/6061Al基复合材料微观组织演变及力学性能的影响

采用粉末热挤压法制备了硼酸镁晶须增强铝基复合材料,对球磨工艺参数、粉末特性及热挤压态复合材料间的相互关系进行了研究。研究结果表明,在球磨过程中,增强体晶须的添加促进了基体合金的变形,加快了铝粉颗粒的焊合与断裂过程的发生。在球磨过程中,经过适当时间的高速球磨后,铝合金基体晶粒尺寸减小,增强体晶须在基体中的分布得到显著改善,从而使热挤压态复合材料力学性能得到大幅度的提高。     

(Mg_2B_2O_5w+ND)/ZK60镁基复合材料的微观组织与力学性能研究

通过粉末冶金法制备了(Mg_2B_2O_5w+ND)/ZK60镁基复合材料。利用X射线衍射仪、扫描电镜和金相显微镜对(Mg_2B_2O_5w+ND)/ZK60镁基复合材料组织进行观察和分析。结果表明,挤压后材料内部的大部分孔洞被消除,致密性得到了显著提高;随着增强体质量分数的增加,材料的硬度增大,最大值达到99 HB,伸长率则呈现出递减的趋势。当纳米金刚石的含量增至1 w%时,复合材料的综合力学性能较好,其极限抗拉强度和屈服强度分别为272.0和175.9 MPa。     

热处理对Mg2B2O5w／AZ91D复合材料组织及性能的影响

研究了固溶处理和时效处理的Mg2B2o5w/AZ91D镁基复合材料组织与显微硬度之间的关系.结果表明:经过415℃固溶处理后,共晶相的分解使复合材料的硬度明显下降.时效处理使得复合材料的硬度逐渐增加并在时效处理200℃×16h后出现时效峰值201HV,然而随着时效时间的进一步增加,显微硬度降低.经固溶处理415℃×24h,基体中β-Mg17Al12相基本溶解,形成过饱和固溶体,接着时效处理8h,β-Mg177Al12相以弥散形式析出,从而使得复合材料的显微硬度提高30%;而固溶处理415℃×24h,接着200℃时效处理24h后,析出相在形貌上由连续细小析出相向非连续粗大析出相过渡,这使得复合材料的显微硬度下降到183HV.     

Mg2B2O5w/AZ91D镁基复合材料的界面结构及其形成机理

采用X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对萃取Mg2B2O5w的物相、表面元素化学状态变化及Mg2B2O5w/AZ91D复合材料界面反应产物进行了研究.结果表明:Mg2B2O5w/AZ91D界面处存在厚度不均匀的MgO和MgB2相界面层;MgO的形成主要与复合材料制备过程中晶须表面上的吸附氧有关,而界面产物MgB2则应来源于Mg2B2O5w分解产物B2O3与基体中Mg的反应;Mg2B2O5w、MgO和MgB2之间通常没有确定的晶体学位相关系,但在特定Mg2B2O5w表面观察到(202)Mg2B2O5w//(002)MgO,[010]Mg2B2O5//[110]MgO和(002)MgO//(0001)MgB2,[110]MgO//[2110]MgB2取向关系.     

热循环对20％／SiCW／6061Al复合材料尺寸稳定性的影响

通过测量20％（体积分数）SiCW/6061Al复合材料热循环（25℃→300℃→25℃）的尺寸变化,研究了复合材料的热循环尺寸稳定性。结果表明,复合材料尺寸稳定性直接与晶须的限向方式有关。如果晶须取向为混乱分布,热循环后复合材料的尺寸变化不明显。当晶须取向为定向排列时,热循环可造成复合材料的沿晶须方向的尺寸增大,同时垂直晶须方向尺寸减小。     

镁基复合材料的制备技术及其超塑性研究

综述了镁基复合材料的制备方法、超塑性研究现状,并结合国内外近期的研究进展和应用,分析各种工艺过程的特点和工艺原理,总结了工艺过程的影响因素。     

MB2/SiC复合材料的高应变速率超塑性

用搅拌法制备了以MB2为基、以SiC颗粒为增强体的镁基复合材料 ,铸锭在 390℃热挤压成棒材。在温度为 380～ 560℃和应变速率为 2 .0 8× 1 0 - 3s- 1 ～ 5 .2 1× 1 0 - 1 s- 1 的范围内 ,测试了挤压态MB2 / 1 0 %SiC(体积分数 )和MB2 / 5 %SiC镁基复合材料的超塑性。MB2 / 1 0 %SiC在温度为 52 5℃、应变速率为 2 .0 8× 1 0 - 1 s- 1 时最大延伸率可达 2 2 8% ,应变速率敏感性指数为 0 .39。超塑性拉伸断口上存在丝棒状物质     

涂覆及未涂覆Mg_2B_2O_(5w)晶须的6061Al合金干摩擦行为研究

制备了未涂覆、涂覆Cu O和涂覆Zn O的硼酸镁晶须(Mg2B2O5w)增强的6061Al铝基复合材料,研究了外加载荷和滑动速度对6061Al合金以及复合材料的摩擦磨损性能的影响。结果表明,在相同条件下,涂覆Zn O涂层、Cu O涂层、未涂层晶须增强的铝基复合材料和6061Al合金磨损率依次增大;随着载荷和滑动速度的增加,6061Al合金和复合材料的摩擦系数均有下降的趋势,磨损率随之减小。     

K2Ti6O13/AZ91D镁基复合材料的组织及耐蚀性能

采用液态金属搅拌铸造法制备了K2Ti6O13晶须(PTW)增强AZ91D镁基复合材料,采用动电位极化测试和静态腐蚀试验测试了复合材料的耐腐蚀性能,并利用SEM对复合材料的表面形貌进行了观察和分析。结果表明:PTW对合金铸态组织具有明显的细化作用,而且共晶组织形貌发生明显改变,由完全离异共晶骨骼状的β相转变为部分离异共晶的蜂窝状β相。合金显微组织的细化及β相体积分数的降低,抑制了微电偶腐蚀的破坏作用,提高了AZ91D镁合金的耐蚀性能。     

Mg_2Si/AM60复合材料蠕变性能的研究

采用原位合成法制备了Mg_2Si颗粒增强AM60镁基复合材料,对材料进行了高温蠕变试验.结果表明,随Mg_2Si含量的增加,复合材料的抗高温蠕变性能提高.在相同应力下,随着温度的升高,材料的抗高温蠕变性能变差,稳态蠕变速率增加.     

K2O.8TiO2（w）／ZL109复合材料在热爆露和热循环条件下的界面反应…

在５００℃下热暴露１００ｇｈ以上时，Ｋ２Ｏ．８ＴｉＯ２晶须与ＺＬ１０９铝基体金属发生界面反应生成了新相Ｔｉ７Ａｌ５Ｓｉ１２，随着热暴露时间的延长，反应产物增多。热循环热暴更明显地促进了界面反应，在所有的状态下，这种晶与基体之间都存在ＴｉＯ过渡层。     

等温热反挤压工艺参数对SiCp／LY12复合材料超塑性的影响

本文研究了等温热反挤压工艺参数对铝基复合材料超塑性的影响,并就模具、工装设计进行了论述。实验结果表明,等温热反挤压工艺可使铝基复合材料获得超塑性。     

挤压温度对原位Mg_2Si_p/AM60B复合材料组织及性能的影响

通过宏观表面观察、金相组织分析、X射线衍射(XRD)分析以及断口扫描分析,研究了热挤压温度对Mg_2Si_p/AM60B镁基复合材料表面质量、组织、晶粒取向以及力学性能的影响。结果表明,随着热挤压温度的升高,挤压棒材表面质量逐渐好转,410℃时可获得表面光洁无缺陷的棒材,但温度过高易造成竹节状裂纹的产生。热挤压期间Mg2Si颗粒能促进动态再结晶的形核及长大,并能阻止再结晶晶粒的进一步粗化,并且动态再结晶过程弱化了{0002}基面的择优分布的趋势。在所应用的挤压温度范围350℃~430℃内,Mg_2Si_p/AM60B复合材料和AM60B镁合金的抗拉强度和伸长率具有相同的变化趋势,但复合材料的抗拉强度比基体合金高1.6%~5%,而伸长率低67%~75%。     

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     

反复塑性变形对SiC_p/AZ31镁基复合材料组织和性能的影响

采用反复塑性变形(RPW)技术,结合挤压工艺制备出SiC颗粒增强AZ31镁基复合材料,研究了循环次数(RPW次数)对SiC_p/AZ31镁基复合材料显微组织和性能的影响.结果表明,反复塑性变形具有明显的AZ31基体晶粒细化、SiC_p细化和分散作用,能显著提高SiC_p/AZ31复合材料的抗拉强度和硬度,并改善其塑性.在SiC_p的体积分数为4%时,经RPW为300次的热挤压后,AZ31基体晶粒粒径达到最小值20 μm,SiC_p被粉碎成3 μm以下的微粒,且弥散分布于合金基体中,复合材料的室温抗拉强度和硬度(HV)达到或接近最大值,分别为359 MPa和107.     

热循环对20%SiC_w/6061Al复合材料尺寸稳定性的影响

通过测量 2 0 % (体积分数 )SiCw/6 0 6 1Al复合材料热循环 (2 5℃→ 30 0℃→ 2 5℃ )后的尺寸变化 ,研究了复合材料的热循环尺寸稳定性。结果表明 ,复合材料尺寸稳定性直接与晶须的取向方式有关。如果晶须取向为混乱分布 ,热循环后复合材料的尺寸变化不明显。当晶须取向为定向排列时 ,热循环可造成复合材料沿晶须方向的尺寸增大 ,同时垂直晶须方向尺寸减小