SiCp／MB2镁基复合材料的组织与力学性能

对搅拌法制备的ＳｉＣＰ／ＭＢ２镁基复合材料及基体合金ＭＢ２进行了铸态和挤压态组织观察,测试了它们的常温和高温力学性能。结果表明：复合材料的基体晶粒明显小于ＭＢ２合金的晶粒,且常温和高温力学性能得到强化。复合材料的拉伸试样断口存在ＳｉＣ颗粒和韧窝,高温拉伸试样断口存在界面脱粘。在ＴＥＭ下观察ＳｉＣ颗粒与基体界面结合良好,颗粒周围存在高密度位错。     

石墨烯纳米片/AZ91镁基复合材料制备与力学性能

采用粉末冶金和热挤压工艺制备了石墨烯(GNS)增强的AZ91镁基复合材料,测试了复合材料的力学性能,并用扫描电镜和能谱仪对复合材料断口形貌进行了观察和分析。结果表明,添加0.1%的GNS时,复合材料屈服强度、伸长率和显微硬度分别为191 MPa、6.7%和60.4(HV),比基体分别提高了19.4%、11.7%和13.5%;与添加1.0%的CNTs的AZ91镁基复合材料强度和显微硬度相当,只是伸长率略差。复合材料经热挤压变形后,GNS在基体中存在平行试棒拉伸方向、与试棒拉伸方向成一定角度和垂直试棒拉伸方向三种分布状态。其中呈垂直拉伸方向的分布状态对复合材料力学性能的提高贡献最小,这使得分散在基体中的GNS难以发挥其优越的综合力学性能,导致复合材料强度和伸长率提升幅度有限。     

热压反应自生钛基复合材料高温拉伸断裂分析

将纯钛粉和碳化硼粉按一定比例混合均匀后,通过反应热压方法原位合成制备了增强体TiB晶须和TiC颗粒钛基复合材料,增强体体积分数为5%.利用同样方法制备了纯钛材料.热挤压后,利用X射线衍射仪分析研究了反应自生增强体组成,通过透射电镜和扫描电镜,研究了钛基复合材料的微观组织变化规律及钛基复合材料在室温和高温下拉伸断口形貌特征.研究结果表明,纯钛和B4C在1 200℃发生化学反应,原位合成产生2种不同形状的增强体,即短纤维状TiB晶须和等轴状的TiC颗粒.原位增强体与钛基体具有良好的界面结合,没有明显的界面反应.室温拉伸2种材料均呈脆性断裂.高温拉伸时,纯钛拉伸断口韧窝比较大,尺寸较深.复合材料韧窝尺寸较小.     

纳米SiC颗粒增强AZ91D复合材料的制备及性能

利用高能超声辅助法制备纳米SiC颗粒(n-SiCp)增强AZ91D镁基复合材料(n-SiCp/AZ91D),并对其显微结构和室温力学性能进行测试分析。结果表明:纳米SiC颗粒的加入能够起到细化晶粒的作用,纳米颗粒在基体中的分布比较均匀,超声波辅助技术能够有效地分散纳米颗粒,在重力铸造下所制备的复合材料的抗拉强度、屈服强度和硬度均高于基体,尤其是屈服强度较基体提高了57%。     

热挤压对内氧化法制备Cu-Al2O3组织性能的影响

采用一种新型简化内氧化工艺结合热挤压工艺,制备了Cu-Al2O3复合材料.对热挤压后复合材料的微观组织和硬度、抗拉强度和电导率进行了研究.结果表明,热挤压明显细化了复合材料的组织,提高了组织均匀性,减少了孔隙等粉末烧结缺陷,得到了较为致密的Cu-Al2O3复合材料;密度达到8.82 g·cm-3;热挤压后其硬度、抗拉强度和电导率显著提高,分别达到HV111、242 MPa、40.6 MS/m.拉伸断口分析表明,烧结态和挤压态断口均为韧窝聚集型断裂,热挤压改善了烧结态的韧性.     

SiCw／MB15镁基复合材料挤压板材的力学性能和断口分析

研究了SiCw/MB15镁基复合材料板材的力学性能和拉伸断口,研究结果表明,SeCw/MB15镁基复合材料板材中晶须轴向平行于挤压方向排布,分布均匀,与基体合金的结合良好,晶须排布的方向性对SiCw/MB15镁基复合材料板材的弹性模量及延伸率几乎没有影响,但是SiCw/MB15镁基复合材料板材的抗拉强度表现出明显的方向性。     

热挤压法制备双尺寸Al2O3/AZ31镁基复合材料的组织与性能

采用热挤压法制备了双尺寸Al_2O_3颗粒增强AZ31镁基复合材料,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、维氏硬度仪和电子万能拉伸试验机等研究了Al_2O_3/AZ31镁基复合材料的组织和力学性能。结果表明:经过热挤压后,双尺寸Al_2O_3颗粒均匀地分布在AZ31基体中,通过纳米颗粒对基体位错运动的钉扎作用和微米颗粒对晶粒长大的抑制作用,使复合材料的晶粒被显著细化。相比于单一尺寸,当添加双尺寸Al_2O_3颗粒时,复合材料的力学性能达到最大值,其硬度、抗拉强度和伸长率分别为85 HV、295 MPa和6.8%。     

n-SiC_p/AZ91D镁基复合材料高温力学性能

采用机械搅拌和高能超声处理法制备了n-SiCp/AZ91D镁基复合材料,测试了复合材料的室温及高温力学性能。结果表明,n-SiCp的加入能显著提高复合材料的高温力学性能,当n-SiCp加入量为1.5%时,复合材料的抗拉强度和伸长率都达到最大值。随着温度的升高,复合材料的强度降低,伸长率增加。断口形貌观察表明,复合材料的断裂方式由室温下的准解理断裂转变为高温下的韧性断裂。     

石墨烯纳米片增强银基复合材料

采用粉末冶金方法成功制备了石墨烯增强块状银基复合材料。在V型混粉机中混粉制得含银-0.2%石墨烯纳米片(质量分数)复合粉末并使用冷等静压在200 MPa条件下将复合粉末压制成形。使用热等静压在750℃/100 MPa条件下烧结获得石墨烯纳米片增强银基复合材料,然后在850℃条件下进行热挤压获得丝材,挤压比为40。用SEM、TEM和静态拉伸试验等研究了复合材料的微观结构和力学性能,结果表明,复合材料中石墨烯分布均匀,银基体与石墨烯之间界面结合良好。与未增强的银基体相比,银-0.2%石墨烯纳米片复合材料具有显著提高的强度而不损失塑性,表明石墨烯纳米片是银基复合材料理想的增强相。复合材料断口形貌显示出大量韧窝和撕裂棱,其断裂特征为典型的韧窝聚合型延性断裂。     

纳米SiC增强AZ91D复合材料高温拉伸及断裂行为

采用复合分散铸造法制备了纳米SiC颗粒(n-SiCp)增强AZ91D复合材料,研究了复合材料在高温下的拉伸及断裂行为。结果表明:n-SiCp的加入可以提高复合材料的高温拉伸强度,高温下n-SiCp对复合材料的增强效果比室温更加明显;n-SiCp的加入还显著提高了复合材料在高温下的断后伸长率,复合材料具有较好的高温塑性。断口分析表明,n-SiCp的加入使复合材料在高温下的断裂行为由室温的脆性断裂为主转化为典型的韧性断裂。     

固溶时效处理对挤压态6082铝合金力学性能和组织的影响

采用拉伸试验机、光学显微镜和透射电镜等方法研究了固溶和时效处理工艺对挤压态6082铝合金力学性能和组织的影响。结果表明,经530 ℃固溶处理的试样强度高于550 ℃固溶处理的试样,经不同固溶温度处理后合金表现出不同的力学性能各向异性行为,而经时效处理后合金的屈服强度显著提升。550 ℃固溶处理的合金,晶粒明显长大。经时效处理后的试验合金中分布着大量的针状析出相,能有效阻碍位错的运动,提升材料的强度。经不同固溶+时效处理后的挤压态试验合金拉伸断口处均发现大量的韧窝,表现出韧性断裂的特征。     

SiC_p/ZL201复合材料的力学性能

研究了ＳｉＣｐ尺寸、含量及热处理工艺对铸造ＳｉＣｐ／ＺＬ２０１复合材料的室温和高温力学性能的影响。随ＳｉＣｐ含量的提高和粒子尺寸的增大,复合材料的室温抗拉强度呈下降趋势。随温度升高,基体合金的抗拉强度急剧下降,而复合材料的则下降较小。当温度大于２４０℃时复合材料的抗拉强度高于基体合金,表明ＳｉＣｐ的加入显著提高了基体合金的高温抗拉强度。     

原位反应自发渗透法TiC／AZ91D镁基复合材料及AZ91D镁合金的拉伸变形与断裂行为

利用原位反应自发渗透技术合成了47．5％碳化钛TiC（体积分数，下同）增强AZ91D镁基复合材料，对比研究了该复合材料与铸态镁合金AZ91D基体的室温与高温拉伸变形行为，观察了拉伸断口微观组织形貌，并分析了这两种材料的断裂特征。结果表明，TiC／Mg复合材料具有良好的高温力学性能，在拉伸变形速率为0．001s^-1以及温度为723K，时其拉伸强度可达91．1MPa，而此时相同变形条件下的铸态AZ91D镁合金拉伸断裂强度只有41．1MPa，增幅达120％。而在室温下，镁基复合材料的拉伸断裂强度仅高出基体铸态镁合金23．4％。镁基复合材料的断裂应变较低，高低温时均表现为脆性断裂；而镁合金则由室温下的脆性断裂向高温下的韧性断裂过渡。     

铸态和挤压变形态Mg-Zn-Al-Re镁合金的室温和高温力学性能

采用透射电子显微镜、扫描电子显微镜及能谱分析、拉伸力学性能测试等手段比较分析了铸态和挤压变形态Mg-7Zn-3Al-0～0.7Re(质量分数,%)镁合金的室温和高温力学性能,探讨了稀土和变形加工对合金强度和塑性的影响规律。结果表明,适量稀土Er可以显著提高铸态Mg-Zn-Al合金的高温塑性,而稀土含量对合金室温力学性能和高温屈服强度影响不明显;挤压变形过程中动态弥散析出纳米级的球形析出相,显著提高Mg-Zn-Al-Er合金的高温力学性能,其200℃下的屈服强度和延伸率分别较铸态提高了105%和120%,断口显示其断裂方式呈明显的韧性断裂特征。     

Mechanical properties and creep resistance of Mg-Li composites reinforced by MgO/Mg_2Si particles

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＭｇ Ｌｉａｌｌｏｙｉｓａｎｅｗａｎｄｓｕｐｅｒ ｌｉｇｈｔｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｍａ ｔｅｒｉａｌ.Ｉｔｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｓｐａｃｅａｎｄｗｅａｐｏｎｉｎｄｕｓｔｒｙｂｅｃａｕｓｅｏｆｈｉｇｈｅｒｓｐｅｃｉｆｉｃｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｒｉｇｉｄｉｔｙ .Ｓｏｍｅｒｅｓｅａｒｃｈ[1～8] ｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔ:1 )ｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｂｉｎａｒｙａｌｌｏｙｉｓｌｏｗｅｒａｎｄｔｈｅｃｒｅｅｐｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｉｓｖｅｒｙｐｏｏｒ;2 )ｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈｃａ…     

Effect of Mg-based spherical quasicrystal on microstructures and mechanical properties of ZA54 alloy

To improve the strength,toughness and heat-resistance of magnesium alloy,the microstructure and mechanical properties of ZA54 alloy reinforced by icosahedral quasicrystal phase(I-phase) particles were studied.Exceptα-Mg,φ-phase andτ-phase,MgZnYMn I-phase particles can be obtained in ZA54-based composites by the addition of icosahedral quasicrystal-contained Mg-Zn-Y-Mn master alloy.The introduction of MgZnYMn I-phase into ZA54 alloy has great contribution to the refinement of matrix microstructures and the improvement of mechanical properties.When the addition of Mg-based spherical quasicrystal master alloy is up to 3.5%(mass fraction) ,the macro-hardness of ZA54-based composites is increased to HB 68.The impact toughness of composites reaches the peak value of 18.3 J/cm2,which is about 29%higher than that of ZA54 mother alloy.The highest tensile properties at ambient and elevated temperatures with master alloy addition of 2.5%(473 K) are also obtained in ZA54-based composites with 3.5%(mass fraction) Mg-Zn-Y-Mn master alloy addition.The ultimate tensile strength of composites at ambient and elevated temperatures are 192.5 MPa and 174 MPa,which are 23.4%and 33.8%higher than that of ZA54 mother alloy,respectively. The improved mechanical properties are mainly attributed to the pinning effect of I-phase on grain boundaries.     

Damping behavior and mechanical properties of Mg-Cu-Mn alloy processed by equal channel angular pressing

Equal channel angular pressing(ECAP) was conducted at 250℃for 4 passes to the as-extruded Mg-3%Cu-1%Mn alloy with high strength and high damping capacity.After ECAP processing,the grain of as-extruded alloy is significantly refined to about 4μm,both yield strength and tensile strength of the as-extruded Mg-Cu-Mn alloy are decreased,but the ductility is improved.After the ECAP processing,the damping capacity of Mg-Cu-Mn alloy is decreased at room temperature,while is substantially increased at elevated te...     

热处理对挤压态Mg-6Gd-5Y-1Zn合金组织与性能的影响

通过对Mg-6Gd-5Y-1Zn(质量分数,%)合金在固溶和时效处理状态下显微组织和力学性能的研究发现,α-Mg基体、沿挤压方向分布的条状18R-LPSO相、少量的Mg₂₄(GdYZn)₅ 相以及细层片状的14H-LPSO相构成了挤压态合金的组成相。挤压态合金经固溶(T4)处理后,一部分18R-LPSO相溶入基体,并且基体中的14H-LPSO相伸长同时粗化。挤压态合金经过固溶加时效(T6)处理后,大量β′相从α-Mg基体中析出。T6态合金的室温力学性能最好,其屈服强度、抗拉强度及伸长率分别为272 MPa、406 MPa和6.1%。β′相沉淀也发生在挤压态合金的直接人工时效(T5)处理过程,但相比于T6处理,14H-LPSO相和β′相在基体中的体积分数均偏低。     

Microstructures and tensile properties of as-extruded Mg-Sn binary alloys

The microstructure and mechanical properties of Mg-xSn(x=3,7 and 14,mass fraction,%) alloys extruded indirectly at 300℃ were investigated by means of optical microscopy,scanning electron microscopy and tensile test.The grain size of theα-Mg matrix decreases from 220,160 and 93μm after the homogenization treatment to 28,3 and 16μm in the three alloys after extrusion,respectively.The results show that the grain refinement is most remarkable in the as-extruded Mg-7Sn alloy.At the same time,the amount of the Mg2Sn particles remarkably increases in the Mg-7Sn alloy with very uniform distribution in theα-Mg matrix.In contrast,the Mg2Sn phase inherited from the solidification with a large size is mainly distributed along grain boundary in the Mg-14Sn alloy.The tensile tests at room temperature show that the ultimate tensile strength of the as-extruded Mg-7Sn alloy is the highest,i.e.,255 MPa,increased by 120%as compared with that of as-cast samples.     

加工道次对FSP制备高熵合金增强铝基复合材料组织和性能的影响

采用搅拌摩擦加工制备了以AlCoCrFeNi_2.1高熵合金为增强相的6061铝合金复合材料(AlCoCrFeNi_2.1/6061Al),重点研究了加工道次对复合材料组织均匀性、界面结合以及力学性能的影响. 结果表明,随搅拌摩擦加工道次的增加,AlCoCrFeNi_2.1/6061Al复合材料组织均匀性及力学性能均得到明显改善. 复合材料中基体与增强相界面结合良好,界面处扩散层厚度随加工道次增加而增大. 相较于不添加增强相的6道次搅拌摩擦加工铝合金,AlCoCrFeNi_2.1增强相颗粒的引入可进一步细化晶粒并提高抗拉强度,且随着加工道次增加,复合材料抗拉强度及断后伸长率均显著升高. 2,4道次下的断口存在明显的颗粒聚集区,而6道次下断口表面颗粒分布均匀且呈现大量韧窝,为典型的韧性断裂. 该现象主要归因于载荷传递效应、弥散强化和细晶强化3大强化机制.