多重结构Ti-B4C/Al2024复合材料的组织和力学性能

为了研究多重结构对铝基复合材料力学性能的影响,将气雾化态Al2024合金粉末与球磨不同时间的Ti-10%(质量分数,下同)B_4C复合粉末混合,采用热压烧结和热挤压的方法制备多重结构Ti-B_4C/Al2024复合材料。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和拉伸试验机对不同材料的显微组织与力学性能进行观察和测试,并对多重结构复合材料的强韧化行为进行讨论。结果表明:Ti-B_4C/Al2024复合材料多重结构包括基体Al2024、核壳结构Ti/Al₁₈Ti_2Mg_3组织和B_4C颗粒。向Al2024中加入5%预先球磨6h后的Ti-B_4C粉末时,其屈服强度从107MPa提高到122MPa,并且表现出与热挤压Al2024合金几乎相同的伸长率。当球磨时间延长至12h时,试样5TB-12h的伸长率可达到16.4%。然而,复合材料的伸长率随着Ti-B_4C添加量的增加而降低。     

界面性能对SiCp/6061Al复合材料棘轮行为的影响

利用复合材料细观有限元分析方法,对SiC颗粒增强6061Al合金复合材料的单拉行为、单轴棘轮行为进行数值模拟。模拟中讨论了耦合自由边界、界面结合状态对复合材料棘轮行为的影响;同时,分析了基体和界面的微观变形特征及其演变规律。选取1组合理的微结构参数,对复合材料的棘轮行为进行数值模拟,并通过与实验结果的比较,检验有限元模型的合理性。结果表明：耦合边界很大程度改善了模拟结果;界面结合状态越好,即界面弹性模量、屈服强度和硬化模量越高,产生的棘轮变形越小;具有合理参数值的弱界面模型给出的棘轮变形预测结果比完好界面模型的结果更接近于实验值。     

铝合金/Al2O3-SiO2颗粒复合材料的试制和性能

本研究采用压力铸造法,把Al₂O₃-SiO₂颗粒与铝合金进行复合,并就所得到的复合材料与ZL108合金就磨损、拉伸等进行对比试验。试验结果表明:该复合材料不管在常温或高温(400℃)下其耐磨性(与zL108合金相比)提高十倍以上,而高温强度提高一倍以上。但在带有疲劳破坏的磨损中,其耐磨性提高不明显,而且对对磨材料还有加速磨损的缺点。     

12 vol%SiCP/2024Al基复合材料热挤压过程有限元模拟与分析

基于MSC.Marc软件平台,建立了含SiC_P体积分数为12%的SiC_P/2024Al复合材料热挤压轴对称刚-塑性热力耦合有限元分析模型。利用该模型对复合材料的热挤压过程进行模拟,分析了热挤压过程中的载荷-行程曲线和材料流动状态,讨论了模具温度及挤压速度对挤压载荷的影响。模拟结果表明,该坯料在挤压比为30∶1、挤压温度为400～450℃、挤压速度为0.1～1.0 mm/s、挤压载荷为4.0 ×106～5.0 ×106N之间能够顺利挤出表面无缺陷的复合材料棒材。最后通过在 700 t水压机上采用相同工艺挤出高质量的复合材料棒材验证该工艺的可行性。     

ECAPT 工艺对 SiCp/ Al 基复合材料组织和性能的影响

探究了用等径角挤扭(ECAPT)法制备的SiC_p/Al基复合材料组织演化过程和力学性能。比较了2种体积分数的SiC_p(8.75%和35%)复合材料在ECAPT中组织演化规律,测试了其硬度值及致密度。结果表明,ECAPT形变量大,细化晶粒能力强,SiC_p分布均匀性好,其致密效果SiC_p体积分数大的(35%)比小的(8.75%)差;并且体积分数为35%的SiCp复合材料存在"拱桥效应",但颗粒细化效果优于体积分数为8.75%的SiC_p。     

高阻尼铝基复合材料的研究

采用包套挤压法制备了高阻尼6061Al/SiCp/ 石墨混杂金属基复合材料,并对所制备的复合材料的金相组织、力学和阻尼特性进行了初步分析。包套挤压法制备的6061Al/SiCp/石墨混杂金属基复合中增强增阻颗粒分布均匀,其体积分数可精确控制。SiC颗粒作为增强剂能够增大复合材料的强度和刚度,而石墨粉作为增阻剂可以提高复合材料的阻尼特性。试验结果表明,能够应用包套挤压法制备力学性能和阻尼特性符合定要求的新型结构－功能材料－6061Al/SiCp/石墨混杂金属基复合材料。     

Al2O3短纤维/Al-5.5Zn复合材料裂纹形核及扩展的TEM动态拉伸观察

利用透射电镜(TEM)动态拉伸技术研究了外力作用下Al₂O₃短纤维增强Al-5.5Zn基复合材料的细观力学行为。结果表明,该材料中裂纹形核及扩展主要是在基体中或纤维/基体界面处进行。导致这一结果的原因在于纤维、基体之间强度差异太大。实验中还发现,卸载时,微裂纹有闭合现象。     

高强铝合金慢拉伸应变速率与氢脆敏感性的关系

以7085高强铝合金材料为研究对象,通过设定不同的慢拉伸应变速率,研究材料的氢致应力开裂,同时对试样断口进行扫描电子显微镜分析,初步探讨了应变速率与氢脆敏感性的关系,为高强铝合金材料氢脆敏感性评价体系的建立提供借鉴。     

2024Al和SiCp／2024Al基复合材料阳极氧化膜的耐蚀性

用动电位阳极极化和电化学阻抗技术研究了SiCp／2024Al复合材料硫酸阳极氧化膜在3．5％NaCl水溶液中的耐蚀性；作为比较，对2024Al的阳极氧化膜耐蚀性也进行了研究。结果表明，经阳极氧化处理的SiCp／2024Al复合材料具有良好的耐NaCl溶液腐蚀的能力，其腐蚀速度较未处理的样品降低了2个数量级以上。但其耐蚀性不如2024Al合金的阳极氧化膜。这是由于氧化膜中SiC颗粒的存在破坏了氧化膜的完整性和均匀性所致。对SiCp／2024Al MMC，采用小电流密度来进行阳极氧化处理，可获得较好的防护效果。此外，阳极氧化膜层的抗蚀性随浸泡时问的增加有降低的趋势。     

高强度铝合金的氢脆

氢脆是高强度铝合金在腐蚀环境中应用遇到的突出问题，本文简要介绍了高强度铝合的氢脆现象，氢脆特点，影响氢脆敏感性的因素以及氢脆理论等，并对这一研究领域的未来进行了展望。     

SiC 晶须含量对 SiCw/2024Al 复合材料性能的影响

本文采用粉末冶金法制备了 SiCw/2024Al 复合材料,并对其性能及微观结构进行了研究。试验表明:这类复合材料具有可设计性,通过改变 SiC 晶须的加入量可获得不同的力学和物理性能。这类复合材料具有良好的高、低温性能及热稳定性。在 SiC 晶须的界面处存在θ(Al_2Cu)沉淀相的析出。     

用正电子湮没技术研究Fe—Ni—Co基合金组织对氢脆敏感性的影响

采用正电子湮没技术结合透射电镜，考察了Ｔｉ含量对一种Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｏ基合金的微观结构及氢脆敏感性的影响，结果表明：改变合金的Ｔｉ含量，会使合金中第二相的尺寸，数量、分布及占类发生变化，合金的强度，塑性及氢脆敏感性均随之发生改变；大尺寸的ｒ＼颗粒及η相与基体间的界面是一种较强的缺陷，可以促进氢的局部聚并，从而导致合金氢脆敏感性的升高，研究表明，合金的氢脆敏感性与合金强度之间并不存在必然的联系，而是决     

用正电子湮没技术研究Fe一Ni－Co基合金组织对氢脆敏感性的影响

采用正电子湮没技术结合透射电镜，考察了Ｔｉ含量对一种Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｏ基合金的微观结构及氢脆敏感性的影响结果表明：改变合金的Ｔｉ含量，会使合金中第二相的尺寸、数量、分布及种类发生变化，合金的强度、塑性及氢脆敏感性均随之发生改变；大尺寸的γ′颗粒及η相与基体间的界面是一种较强的缺陷，可以促进氢的局部聚并，从而导致合金氢脆敏感性的升高研究表明，合金的氢脆敏感性与合金强度之间并不存在必然的联系，而是取决于合金的微观结构，即随着合金中利于氢原子局部聚并的缺陷浓度的升高而增大     

爆轰处理对20CrMo 钢氢脆敏感性的影响

本文研究了爆轰处理对不同组织和强度水平的20CrMo 钢氢脆敏感性的影响。结果发现爆轰处理加高温时效可显著降低钢的氢脆敏感性。对屈服强度分别为830MPa 和620MPa 的均相珠光体组织、爆轰处理对其氢脆敏感性没有或略有影响。爆轰处理显著增加了屈服强度为680MPa,组织为铁素体加珠光体材料的氢脆敏感性系数,同时显著降低它对不可逆氢脆的敏感性系数。     

SiCP/2024复合材料切削力与刀具磨损的试验研究

本文通过SiC_P/2024复合材料的车削试验,得出了刀具材料、切削用量及SiC_P含量对切削力和刀具磨损的影响规律。并认为K类硬质合金可用于粗加工和半精加工,而且要采用较低切削速度和较大进给量,但SiC_P含量较高时会出现切深分力大于主切削力。SiC_P含量越高差值越大;PDC是精加工最佳刀具材料,也不会出现切深分力大于主切削力现象     

基体合金对石墨/铝复合材料性能的影响

本文研究了不同基体合金(工业纯铝和LY12)对石墨/铝复合材料性能的影响,并初步探讨了其影响机理。结果表明:基体合金严重影响金属基复合材料的界面状态、基体相组织及分布,从而影响到最终复合材料的性能。与纯铝相比,LY12基体使石墨/铝复材料性能大幅度下降。     

PHMS/VAc/NMA复合乳液的组成结构与性质研究

采用乳液聚合方法合成了PHMS／VAc／NMA复合乳液，较详细地讨论了乳液的组成结构，并对乳液的耐电解质稳定性、耐酸碱稳定性等性质作了研究。研究证明，该反应的本质是活泼氢对不饱和C＝C的自由基硅氢加成，同时也存在少量的均聚反应，复合乳液由PHMS／VAc／NMA接枝共聚物与PVAc均聚物组成，乳液各项性质良好。     

爆炸焊接生产铜铝过渡板研究

本文介绍了用爆炸焊接方法生产铜铝过渡板的设计方法与研究结果。     

SiC晶须增强铝基复合材料热膨胀行为与内应力关系的研究

本文作者研究了600℃水淬和600℃退火处理的碳化硅晶须增强铝基复合材料的热膨胀行为,阐述两者热膨胀行为与内应力的内在关系。结果表明:淬火后复合材料基体的位错密度、内应力、及材料的有效屈服强度较高;而退火后复合材料基体的位错密度、内应力、及材料的有效屈服强度较低。当材料在600℃淬火后,升温过程中材料的热膨胀系数曲线在80℃和245℃各出现一个峰值,且后者明显高于前者;而600℃退火后材料的热膨胀系数曲线只在80℃出现一个波峰,且其峰值低于淬火材料相应的峰值。分析表明:材料热膨胀系数曲线出现的第一个峰是基体内拉应力释放的结果;而淬火后材料热膨胀系数曲线出现的第二个峰是基体压应力释放速率的标志。     

SiCf／Al复合材料界面的TEM观察

运用Ｈ－８００透射电镜对ＳｉＣｆ／Ａｌ预制丝及其热压板材薄膜样品的界面进行了观察和分析;参照扫描电镜及拉伸试验结果,对不同工艺条件下界面反应程度及其对复合材料力学性能的影响进行了探讨。结果表明,碳化硅纤维与铝之间存在界面反应,反应程度与制造工艺探讨切相关。合理地选择工艺规范,对提高复合材料力学性能至关重要。