喷射沉积SiC_p/Al-20Si-4.5Cu梯度复合材料的优化热处理工艺

采用喷射沉积技术制备了SiCp/Al-20Si-4.5Cu梯度复合材料,并对其进行致密化和不同温度、时间的固溶、时效热处理,通过对比硬度得出优化的热处理工艺参数;然后对热处理前后的试样进行拉伸试验,并观察拉伸断口形貌。结果表明:该复合材料优化的固溶温度为485℃,固溶时间为1.5h,时效温度为175℃,时效时间为7h;SiC颗粒含量的梯度变化导致复合材料时效速度呈梯度变化;高SiC含量的表层峰值时效后的抗拉强度最高,为432MPa,其伸长率为5.8%,此时沿SiC颗粒含量梯度降低方向上的复合材料则处于欠时效状态,塑性较好;梯度复合材料中高SiC含量表层的脆性断裂特征明显,沿梯度方向上随SiC含量的降低,复合材料拉伸断口上的韧窝增多,韧性断裂趋势增强。     

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。     

超高强7090/SiCP复合材料的组织和性能

对喷射共沉积7090/SiCP复合材料坯经过挤压及不同热处理后棒材的微观组织和力学性能进行了研究,对其热处理工艺进行了确定.结果表明复合材料坯经挤压后组织细小均匀,SiC颗粒均匀分布;采用470℃×1 h+490℃×1 h的双级固溶处理及120℃×28 h时效后,挤压棒材的抗拉强度可达785 MPa,弹性模量超过100GPa;双级固溶+时效复合材料的力学性能明显优于单级固溶+时效态的力学性能;复合材料的断裂主要是由SiC颗粒断裂和界面脱粘引起.     

原位自生TiC与TiB增强钛基复合材料的组织和力学性能

通过真空自耗熔炼、锻造、退火等工艺制备得到不同含量原位自生Ti C、Ti B,以及Ti C+Ti B(体积比1∶1)钛基复合材料,研究了其显微组织、室温和高温(300℃)拉伸性能以及室温压缩性能,并分析了室温拉伸时Ti C和Ti B强化作用之间的耦合关系。结果表明:复合材料的基体组织为变形α组织,Ti C呈细小等轴状和略微粗大椭球状,Ti B呈短纤维状;当增强体总体积分数相同时,Ti C+Ti B的强化效果高于Ti C或Ti B的,且随着增强体体积分数的提高而增强,但复合材料的塑性明显下降;复合材料室温拉伸断裂方式主要是增强体的承载断裂,而高温拉伸时的断裂方式包括增强体的承载断裂和部分Ti B短纤维与基体的脱黏;室温拉伸时,Ti C与Ti B的强化作用与细晶强化作用间满足耦合系数1.5的叠加关系。     

低密度TiB_2/铝基复合材料的显微组织与内耗性能

为了获得具有良好显微组织和内耗性能的TiB2增强铝基复合材料,采用K2TiF6和KBF4混合盐放热反应(LSM)法制备了TiB2/铝基复合材料,采用扫描电镜、光学显微镜和X射线衍射仪等对所制备的复合材料进行了表征,并对其内耗性能进行了研究.结果表明:采用LSM法制备的TiB2/g基复合材料密度低于3.5 g·cm-3,原位生成的TiB2增强相细小且分布均匀,复合材料具备较好的内耗性能(内耗值为6.65×10-3左右),是一种低密度高内耗的复合材料.     

喷射沉积大尺寸A356铝合金管坯的组织与性能

通过多层喷射沉积技术制备了大尺寸A356铝合金管坯,采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和拉伸试验机等分析了管坯的组织特征及后续轧制和热处理对管坯组织与力学性能的影响。结果表明:喷射沉积A356铝合金管坯的组织细小,但含有少量孔隙,第二相主要为近球形共晶硅和短棒状富铁相;喷射沉积管坯为大量雾化熔滴粘结而成,通过适当的轧制和热处理可以消除沉积坯中的孔隙和原始粉体界面强度弱等缺陷,提高其力学性能。     

快速凝固结合粉末冶金法制备SiC_p/AZ91复合材料的组织及性能

用快速凝固结合粉末冶金法制备了SiC颗粒增强镁合金基复合材料(SiCp/AZ91)棒材,研究了SiC颗粒含量对复合材料室温力学性能及显微组织的影响.结果表明:制备的复合材料棒材中SiC颗粒在基体中分布均匀,但仍存在局部颗粒团聚现象;随SiC颗粒含量的增加,复合材料的屈服强度、抗拉强度和断后伸长率均逐渐降低;热挤压过程中,镁、SiC和SiO2之间发生了界面反应,在界面生成Mg2Si等脆性相,影响了复合材料的界面性能.     

Al-TiO2-C系热扩散反应合成铝基复合材料的组织与性能

讨论了Al-TiO2-C系热扩散反应合成铝基复合材料的组织、常温力学性能及其断裂机理。结果表明：当碳、TiO2化学计量比为0时,增强相由αAl2O3和Al3Ti组成;随碳、TiO2化学计量比的增加,碳与Al3Ti中的钛结合生成TiC,Al3Ti逐渐减少;在碳、TiO2化学计量比为1时,Al3Ti基本消失,此时室温下的抗拉强度和伸长率同步提高,分别由274MPa和3．0％上升到351 MPa和6．0％;因Al3Ti与基体的结合强度高于自身断裂强度,拉伸时首先自身萌生裂纹,并扩展至基体引起断裂,并在Al3Ti四周形成较大韧窝,Al3Ti不利于强度的进一步提高。     

低铝含量镁-铝合金的显微组织和力学性能

采用光学显微镜、扫描电镜及其附带的能谱仪、X射线衍射仪和拉伸试验机等研究了铝质量分数小于3 %的低铝含量镁-铝合金的显微组织和力学性能.结果表明:低铝含量镁-铝合金铸态组织由α-Mg和β-Mg17 Al12两相组成,其中α-Mg固溶体为等轴树枝晶;随着铝含量的增加,呈六重对称的蔷薇状α-Mg树枝晶尺寸减小、分支发达;其...     

Al2O3弥散相对WC基复合材料力学性能和微观结构的影响

以提高WC基复合陶瓷的硬度和抗断裂性为目标,利用Al2 O3弥散相的增韧增强作用,采用热压烧结工艺成功制备了Al2O3弥散WC-ZrO2复合刀具材料.在此基础上,添加了一定量的VC作为晶粒生长抑制剂和助烧剂,以实现材料最大程度的致密化.对热压后材料的硬度、抗弯强度和断裂韧性进行了测试、分析和比较.探讨了弥散相Al2O3含量对材料力学性能和微观结构的影响,研究了复合材料断面的微观组织结构和断裂方式.试验结果表明,弥散相的添加对提高材料力学性能和改善材料微观组织结构具有重要意义.     

熔体直接反应法制备TiB_2/Al复合材料的显微组织和力学性能

用熔体直接反应法在不同起始反应温度下制备了TiB2/Al复合材料,并进行了重熔处理,用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜等对复合材料的组织和力学性能进行了测试分析,并探讨了熔体中的反应机制。结果表明:提高起始反应温度可提高复合材料中TiB2颗粒含量及分布均匀性;重熔处理对复合材料中颗粒分布影响较小,850℃制备的复合材料在750℃重熔后的抗拉强度和伸长率分别达到181.2 MPa和22.5%;制备TiB2/Al复合材料时,混合粉中的TiO2、KBF4首先与铝熔体反应,反应过程中可能存在中间相AlB2和TiAl3,但随着反应的进行,自由能较高的AlB2和TiAl3将分解形成自由能更低的TiB2。     

喷射成形高速钢的组织和性能

研究了喷射成形工艺对高合金化高速钢组织和性能,结果表明:喷射成形工艺制备了直径300mm高合金化高速钢沉积坯,表面质量良好,可以满足直接锻造要求。喷射成形高速钢组织无宏观偏析,碳化物呈现均匀弥散分布在晶界和晶内,主要有M6C和MC两种碳化物相,氧含量只有约20ppm左右。经过热处理后,喷射成形T15合金的抗弯强度平均达到4800MPa。硬度随着淬火温度的提高逐渐升高,喷射成形T15M合金在1250℃淬火后,硬度达到了69.3HRC。     

热挤压对亚微米Al2O3p/2024Al复合材料组织和性能的影响

采用挤压铸造法制备了体积分数为30％的Al2O3p／2024Al复合材料,对材料在不同温度下进行热挤压试验,并对复合材料的力学性能进行了测试,同时利用光学显微镜、扫描电镜观察了复合材料压铸态和挤压态的微观组织。结果表明：热挤压改善了材料的组织,提高了材料的力学性能。随后的T6处理进一步提升了复合材料的力学性能,特别是小变形抗力。     

SiCp/LD2铝基复合材料的超塑性

对搅拌铸造、小挤压、热轧和冷轧制备的15%SiCp/LD2铝基复合材料的超塑性进行了研究.研究表明在温度为833K、初始应变速率为8.9×10-4s-1的拉伸变形条件下,其伸长率为250%;适量液相对该复合材料的超塑性具有关键作用.     

喷射成形工艺对高速钢组织和性能的影响

研究了喷射成形工艺对高合金化高速钢组织和性能的影响,结果表明:喷射成形工艺制备T15高速钢沉积坯件,坯件经过热加工后,致密度都达到99%以上,无宏观偏析,碳化物呈现均匀弥散分布在晶界和晶内,主要有M6C和MC两种碳化物相,经过热处理后,合金的抗弯强度平均达到4673MPa。在1250℃淬火后,最高硬度可达67.6HRC。     

原位合成不同基体组织7715D钛基复合材料的高温力学性能

利用真空电弧熔炼技术,通过热加工原位合成了以TiB纤维和La_2O_3颗粒为增强体的7715D钛基复合材料,然后分别在β相区与(α+β)相区退火,获得层片和等轴两种基体组织;并对不同组织复合材料进行了高温拉伸试验、蠕变试验和不同温度下的热暴露试验。结果表明:与等轴组织相比,层片组织显著提高了复合材料的高温抗拉强度及蠕变性能,能有效阻止增强体断裂后微裂纹的扩展;在600℃下热暴露时,复合材料的热稳定性最差,主要由在等轴组织初生α相中和层片组织的α片边界处析出颗粒状脆性相所致,其对复合材料室温塑性均有不利影响。     

轧后冷速对X100管线钢组织和力学性能的影响

通过热模拟试验机、光学显微镜对X100管线钢在连续冷却转变下的显微组织进行了研究,然后对其进行热轧,研究了轧后冷速对试验钢组织和力学性能的影响。结果表明:随冷速增大,试验钢组织中依次出现多边形铁素体、粒状贝氏体和贝氏体铁素体;当轧后冷速为20～42℃·s-1时,试验钢可获得由粒状贝氏体和贝氏体铁素体组成的组织以及良好的力学性能。     

热氢处理对(TiB,TiC)/Ti-6Al-4V复合材料显微组织和力学性能的影响

对原位反应制备的(TiB,TiC)/Ti-6Al-4V复合材料进行热氢处理,研究了不同状态下复合材料的显微组织和力学性能。结果表明:置氢处理降低了复合材料的相变温度,提高了β相的含量;氢含量为0和0.15%的复合材料热锻后获得α和β相,氢含量为0.6%的复合材料获得α′′马氏体和β相;除氢处理提高了复合材料在室温和400℃下的屈服强度和抗拉强度。