行进速度对搅拌摩擦加工高熵合金增强铝基复合材料组织与性能的影响

采用搅拌摩擦加工技术制备了FeCoNiCrAl高熵合金颗粒增强AA5083铝基复合材料,研究了行进速度(45,60,75 mm·min-1)对复合材料中高熵合金颗粒分布、显微硬度和耐磨性能的影响.结果表明:制备的复合材料中没有新相生成,复合材料的显微硬度高于铝合金基体的;随着行进速度的增加,高熵合金颗粒的分布均匀性变差...     

基于FSP技术制备CeO_2颗粒增强铝基复合材料

采用搅拌摩擦加工技术研究制备了CeO_2颗粒增强5083铝基复合材料,研究了加工道次对材料微观组织、显微硬度和磨损体积的影响。研究结果表明:CeO_2颗粒在基体中的分散程度随着加工道次的增加而增强;添加CeO_2颗粒可以提高材料的硬度和耐磨性,材料的显微硬度随着加工道次的增加而增加,3道次加工后的磨损体积最小。     

一种铝基复合材料的制备技术

研究了加工道次对PI颗粒增强Al7075复合材料显微组织、微观硬度和耐磨性的影响。研究表明:FSP技术可以使得材料组织细化、显微硬度提高且磨损体积下降;添加PI颗粒后复合改性层的显微硬度要低于FSP样品的显微硬度,且磨损体积较FSP样品有所下降;增加加工道次可以使得复合改性层的显微硬度提高、磨损体积降低。     

TiB_2/AlSi7Mg0.6复合材料的热处理强化

采用KBF4和K2TiF6混合盐反应工艺原位合成制备了TiB2颗粒增强AlSi7Mg0.6合金(TiB2/AlSi7Mg0.6)复合材料,并进行了固溶和时效处理;用光学显微镜、透射电镜和硬度仪对复合材料的显微组织及热处理强化后的性能进行了研究。结果表明:TiB2颗粒显著细化了复合材料的显微组织;固溶处理后复合材料达到硬度峰值的时效时间较基体合金缩短,峰值硬度提高幅度小于基体合金的;复合材料中铝基体晶粒细小、晶界面积大,导致时效强化相在晶内的析出量不足,是复合材料时效硬度提高幅度下降的主要原因。     

搅拌摩擦加工工艺制备ZrO_2颗粒增强镁基复合材料的组织与力学性能

利用4道次搅拌摩擦加工(FSP)工艺,分别将粒径为20nm的单斜晶ZrO_2(M-ZrO_2)颗粒和40nm的正方晶ZrO_2(T-ZrO_2)颗粒添加到AZ31镁合金中制备了ZrO_2颗粒增强镁基复合材料,研究了复合材料的显微组织与力学性能,并与无强化颗粒FSP镁合金的进行了对比。结果表明:M-ZrO_2颗粒和T-ZrO_2颗粒增强镁基复合材料的晶粒尺寸分别约为6μm和2μm;两种ZrO_2颗粒均弥散分布于复合材料中,且均未与基体反应生成新物相;ZrO_2颗粒可有效提高镁合金的硬度、屈服强度和抗拉强度,且T-ZrO_2颗粒的强化效果更好;无强化颗粒FSP镁合金与M-ZrO_2颗粒增强复合材料拉伸断口均具有混合断裂特征,前者的韧性断裂特征较明显,后者的脆性断裂特征较明显。     

搅拌摩擦加工道次对PI/7075铝基复合材料显微组织和耐磨性能的影响

在7075铝合金表面预置聚酰亚胺(PI)颗粒,利用搅拌摩擦加工(FSP)技术在不同加工道次下制备PI/7075铝基复合材料,研究了加工道次对复合材料显微组织和耐磨性能的影响。结果表明:增加加工道次可以减少复合材料内部缺陷,提高晶粒细化程度以及PI颗粒在铝合金基体中的分散性;复合材料的耐磨性能优于7075铝合金的,且随着加工道次的增加,耐磨性能提高;不同道次搅拌摩擦加工复合材料的磨损表面均存在少量犁沟和较浅的磨痕,其磨损机制均为黏着磨损和磨粒磨损。     

滚挤压加工对颗粒增强铁基复合材料表面硬度的影响

研究滚挤压加工工艺对颗粒增强铁基复合材料表面硬度的影响,结果表明,滚挤压加工工艺在一定程度上改善了颗粒增强铁基复合材料的表面硬度.随滚压力及滚挤压次数的增加,表面显微硬度随之上升,而随进给量的增加,表面显微硬度变化的幅度减小.通过试验得出加工这种复合材料合理的工艺参数范围.     

聚焦光束堆焊生成陶瓷颗粒增强的复合材料表层

研究了在碳钢表面光束堆焊生成陶瓷颗粒增强复合材料表层的可行性，考察了陶瓷颗粒物理性能及其加入量等对复合材料表层质量的影响规律。试验结果表明：陶瓷颗粒的密度及其与基体NiCrBSi合金间的润湿性对复合材料表层的成形有重要影响，与普通TiC及WC相比，由于WC/Ni及NiCrBSi合金的润湿性好，因此更适合用作以镍基合金为基的复合材料表层的颗粒增强相，在复合材料表层成形良好的前提下，增加陶瓷颗粒的加入量有利于复合材料表层宏观硬度的提高。     

镁合金表面的搅拌摩擦加工改性

采用搅拌摩擦加工技术通过加入Al_2O_3颗粒对AZ31镁舍金进行表面改性,研究了表面复合层的显微组织、力学性能及加工速度对显微组织的影响规律。结果表明:采用该技术可在合金表面成功制备出Al_2O_3/AZ31表面复合层,当搅拌头的旋转速度为1 500 r·min~(-1)、加工速度为23.5 mm·min~(-1)时,Al_2O_3颗粒均匀地分布在镁合金基体上,且与基体结合较好;Al_2O_3颗粒对再结晶晶粒的晶界起到钉扎作用,可显著细化晶粒;得到的表面复合层的显微硬度为55 HV,比母材硬度提高41%,细晶强化和颗粒强化对硬度的提高起着主要作用。     

氧化钇颗粒增强铜基复合材料的组织与性能研究

本文以添加0~20%体积分数的Y2O3颗粒增强铜基复合材料为研究对象,利用金相照片,扫描电镜、显微硬度、腐蚀试验等测试技术及实验手段,宏微观结合进行组织与性能分析。结果表明,Y2O3颗粒与基体结合得很致密,它们之间基本上无裂隙存在。随着Y2O3含量的增加,该系列铜基复合材料的多孔率下降,显微硬度值上升幅度较大,强化效果较好,耐腐蚀性也得到提高。     

Q235钢表面等离子熔覆碳化钨增强铁基合金层的组织和硬度

采用等离子弧熔覆技术在Q235钢基体上制备了镍包碳化钨增强(质量分数为50%)的铁基合金层;采用SEM、EDS和XRD等研究了合金层的组织,利用显微硬度计测试了合金层的显微硬度分布。结果表明:Q235钢表面合金层厚度可达2.6 mm,合金层中无裂纹、气孔等缺陷;合金层中WC颗粒部分溶解于铁基合金中,WC与合金层界面形成厚达数微米的反应层,其组织主要以γ-Fe为基体,其上分布着Cr_(23)C_6、Fe_3W_3C、WC和Ni_3B等强化相;合金层的显微硬度可达700～1 100 HV。     

电铸制备SiC颗粒增强镍基复合材料的工艺与性能

采用电铸技术(氨基磺酸镍电铸液)成功制备了SiC颗粒增强镍基复合材料;用Leica Qwin图形分析软件和显微硬度计分析了电铸工艺参数对SiC颗粒增强镍基复合材料中SiC颗粒含量以及SiC含量对该复合材料显微硬度的影响;用场发射扫描电镜分析了复合材料的截面形貌和SiC分布.结果表明:在SiC加入量50 g·L-1、电流密度3 A·dm-2和磁力搅拌强度1.5次/min条件下,复合材料中SiC颗粒体积分数达到最高值27%,其显微硬度值也最高,为710 HV.     

包覆镍的碳纳米管增强AZ91镁基复合材料的显微组织与力学性能

用搅拌铸造技术制备了化学包覆镍的碳纳米管增强AZ91镁基复合材料;研究了碳纳米管对其显微组织和力学性能的影响,并利用扫描电子显微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:化学包覆镍碳纳米管明显细化了基体合金的晶粒,对AZ91镁合金有较的增强效果;与基体合金相比,加入适当碳纳米管时复合材料的抗拉强度、弹性模量、显微硬度均显著增加,伸长率和抗拉强度最多可分别提高90.44%和37.5%,但是碳纳米管加入量过多会导致其产生偏聚,使复合材料力学性能下降。     

激光熔覆FeCoCrNiMox高熵合金涂层的组织和电化学腐蚀行为

采用同步送粉激光熔覆技术在27SiMn钢基体表面制备了FeCoCrNiMo_x高熵合金涂层，研究了Mo元素含量对FeCoCrNiMo涂层组织的影响。通过X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜、扫描电镜(SEM)以及显微硬度计对熔覆层的微观组织结构和显微硬度进行观察和测试，且利用电化学工作站研究了熔覆层电化学腐蚀行为。研究结果表明：高熵合金涂层与基体贴合紧密，形成了良好的冶金结合。FeCoCrNiMo_0.25、FeCoCrNiMo_0.5高熵合金涂层主要由fcc相和σ相组成，涂层微观组织主要为柱状树枝晶，枝晶间富集Cr、Mo元素。FeCoCrNiMo_0.25高熵合金涂层在3.5%NaCl溶液呈现出明显的钝化行为，自腐蚀电流密度为7.84×10^-7A/cm²，显著优于基体材料，涂层表现出优异的耐腐蚀性能。     

铺粉工艺对SiC 颗粒增强铝基表面复合材料性能的影响*

搅拌法制备SiC颗粒增强铝基复合材料时铺粉工艺对材料性能影响很大,影响SiC颗粒能否均匀地嵌入基体中。研究黏接剂、SiC颗粒粒径、颗粒铺粉厚度等对搅拌摩擦制备SiC颗粒增强铝基复合材料的影响。以焊缝宏观质量、SiC颗粒体积分数与硬度、基体组织及颗粒、复合材料不同深度维氏硬度、复合区面积(宏观)为表征参量对制备的复合材料进行表征,并得出最佳的铺粉工艺。结果表明:相比于α-氰基丙烯酸乙酯,聚乙烯醇作为黏接剂时,复合材料中SiC颗粒的分布更加均匀;嵌入基体的SiC颗粒体积分数随着SiC粉末粒径的增加而增加,而基体中SiC颗粒体积分数相同情况下,SiC颗粒的粒径越小对基体材料硬度的提高越明显;复合材料中SiC颗粒增强区面积会随着铺粉厚度的增加而增加,但增加铺粉厚度会使得SiC颗粒增强区硬度、体积分数的变化梯度增加。     

超声钻削的切屑形态及表面微观

1．引言材料科学的飞速发展,新型的复合材料不断涌现, SiCp/Al复合材料就是其中之一,它具有优良的力学和物理性能,在航空航天、电子、汽车等领域得到了广泛应用。因为颗粒增强复合材料的基体中含有硬度很高的增强颗粒,使得加工中刀具的磨损严重、精度低、表面质量差、加工难度大。目前国内外对颗粒增强复合材料的     

铝-钛-硼中间合金在等径角挤压过程中的变形行为

采用等径角挤压(ECAP)技术对铝-钛-硼中间合金进行了室温挤压试验,用高温光学显微镜、扫描电镜、硬度计等分析了ECAP对合金中第二相粒子分布形态、尺寸及显微硬度的影响.结果表明:ECAP能显著改善合金中第二相粒子的分布形态,细化其尺寸;用试样绕其纵轴旋转9°.、方向不变的加工路径(Bc),经过8道次挤压后,第二相粒子由原来的散乱分布变成较为均匀分布,由原长约20μm、宽约10μm的块状粒子细化为5μm左右的小颗粒;挤压1道次后,材料硬度增加最为明显,4道次后硬度增加趋势变缓.     

搅拌摩擦加工原位合成Al-Ti颗粒增强铝基复合材料的微观结构

采用搅拌摩擦加工法进行了原位合成Al-Ti金属间化合物颗粒增强铝基复合材料的试验,研究了复合材料的微观组织和精细结构。结果表明,以纯Ti粉和纯铝板为原材料,采用搅拌摩擦加工的方法可以原位合成TiAl3金属间化合物颗粒增强铝基复合材料。在复合材料铝基体上,除了生成的TiAl3金属间化合物外,还存在一些纯Ti颗粒以及纯铝基体上的固溶体。经旋转摩擦挤压后,纯铝基体的晶粒得到细化,尺寸为200nm左右,生成的TiAl3晶粒尺寸约为200~300nm。     

搅拌速率对FSP制备ZrO_2/2024表层复合材料的影响

应用FSP(friction stir processing)制备ZrO2/2024表面复合材料,可以使得铝合金具有更好的耐磨性以及热障性能。在两种不同旋转速率参数条件下(搅拌头转速为1000 r/min和1600 r/min,横向移动速率为20 cm/min),制备的表面复合材料复合层厚度大约为200μm～700μm。对增强颗粒的分布、形貌和复合材料的显微硬度值进行的研究表明,ZrO2颗粒均匀地分布在铝合金基体内,与基体有良好的结合性;复合材料复合层的显微硬度值在1000 r/min以及1600 r/min条件下,较铝合金基体分别提高了83%和46%。     

SiC颗粒增强铝基复合材料的制备及性能

利用粉末冶金法制备出了SiC颗粒增强铝基复合材料(SiCp/Al),研究了SiC颗粒添加量对复合材料布氏硬度、抗拉强度及显微结构的影响。结果表明:SiC颗粒在基体材料中分布均匀,界面清晰;SiCp/Al复合材料的硬度与抗拉强度随SiC颗粒含量的增加先升高后降低,在SiC颗粒添加量为7 Wt%时,硬度与抗拉强度达到最大值,分别为89.4HBS与311MPa。