热处理对AlN·Al3Ti/ZL101原位复合材料力学性能的影响

研究了不同热处理制度对AlN·Al3Ti/ZL101原位复合材料力学性能的影响.结果表明,该复合材料中增强相尺寸为亚微米级,最佳的热处理制度为530℃×5 h固溶,60～80℃水中淬火,160℃×14h时效.在最佳热处理制度下,复合材料的抗拉强度、硬度、伸长率分别为345 MPa、108 HB和3.5%,均较铸态有较大幅度提高.     

复合强化Al_3Ti·AlN/ZL101原位复合材料研究

用 OM及 TEM对 Al3Ti· Al N/ZL 10 1及 Al3Ti/ZL 10 1原位复合材料的微观结构进行了研究 ,并测试了试验材料的力学性能。通过综合分析微观结构对力学性能的影响 ,探讨了原位复合材料的增强机制。研究结果表明 :原位复合材料中由于 0 .5μm左右增强相的存在 ,使基体及共晶硅的晶粒明显细化 ;增强相均匀弥散地分布于α- Al晶粒内部 ,对α- Al有强烈的细化作用 ;复合增强体强化的原位复合材料 Al3Ti· Al N/ZL 10 1比单一增强体强化的原位复合材料Al3Ti/ZL 10 1及基体材料 ZL 10 1有更好的力学性能。细晶强化和弥散强化是本文所述的原位复合材料的主要强化机制     

AlN-Al3Ti/ZL101原位复合材料力学性能研究

利用原位反应合成技术制备了AlN Al3 Ti/ZL10 1复合材料 ,分析了复合材料增强相Al3 Ti和AlN的微观组织 ,检测了该复合材料的常规力学性能 ,探讨了原位复合材料的增强和增韧机理。结果表明 :(1)无论是在铸态还是在热处理状态下 ,复合材料的强度和硬度都较基体ZL10 1基体材料的高 ;(2 )AlN Al3 Ti/ZL10 1原位复合材料增强增韧的主要原因是晶粒细化、增强相均匀分布及增强相与基体的协同变形能力强。     

(TiB_2+Al_3Ti)/ZL101原位复合材料的强化机理

采用透射电镜对(TiB2+Al3Ti)/ZL101原位复合材料中增强相组织、结构和分布进行了研究,测试了(TiB2+Al3Ti)/ZL101原位复合材料的力学性能。结果表明,原位复合材料经热处理后,其抗拉强度、硬度及伸长率都比ZL101基体材料高,分别提高了23.3%、23.5%、14.6%;增强相TiB2和Al3Ti颗粒均匀分布于-αAl基体中,对基体具有显著的晶粒细化效果;(TiB2+Al3Ti)/ZL101原位复合材料主要强化机制为细晶强化、固溶强化、弥散强化和位错强化。     

原位Al_3Ti粒子增强ZL101铝基复合材料

研究了采用直接反应法制备Al3Ti/ZL1 0 1原位复合材料的工艺 ,并对所制备材料的显微组织、相结构、力学性能及增强相组成进行了研究。结果表明 ,原位复合材料中的增强体为Al3Ti,该增强体的尺寸约为 0 .5μm ,均匀分布于α(Al)基体中 ,它可较大幅度地提高原位复合材料的力学性能。     

Al3Ti/ZL101原位复合材料的铸造性能研究

测试了Al3Ti/ZL101原位复合材料的流动性、线收缩率、热裂倾向及铸造应力，分析了影响铸造性能的各种因素。结果表明：Al3Ti/ZL101原位复合材料的热裂抗力较基体材料大、线收缩率较基体材料小、铸造应力略大于基体材料；在780℃以下，Al3Ti/ZL101原位复合材料的流动性优于基体材料。对Al3Ti/ZL101原位复合材料采用同基体材料相同的铸造工艺即能满足生产要求。     

(TiB2+Al3Ti)/ZL101原位复合材料的强化机理

采用透射电镜对（TiB2＋Al3Ti）／ZL101原位复合材料中增强相组织、结构和分布进行了研究，测试了（TiB2＋Al3Ti）／ZL101原位复合材料的力学性能。结果表明，原位复合材料经热处理后，其抗拉强度、硬度及伸长率都比ZL101基体材料高，分别提高了23．3％、23．5％、14．6％；增强相TiB2和Al3Ti颗粒均匀分布于α-Al基体中．对基体具有显著的晶粒细化效果；（TiB2＋Al3Ti）／ZL101原位复合材料主要强化机制为细晶强化、固溶强化、弥散强化和位错强化。     

复合强化Al3Ti.AlN/ZL101原位复合材料研究

用OM及TEM对Al     

原位反应Al_2O_3/ZL202复合材料的制备和力学性能

利用原位反应法与铸造工艺相结合 ,制备Al2 O3/ZL2 0 2复合材料。结果表明 :试验所制得的Al2 O3/ZL2 0 2复合材料 ,其增强颗粒在 1～ 5um之间 ,分布均匀 ;复合材料的抗拉强度比基体合金的抗拉强度高 ,伸长率比基体合金的伸长率大 ,体现了复合材料比基体合金具有更优的性能     

(Al3Zr ZrB2)/ZL101原位复合材料力学性能和显微组织研究

采用原位反应法制备(Al3Zr ZrB2)/ZL101原位复合材料,测试其室温力学性能,并通过OPM,TEM观察其微观组织.结果表明原位复合材料经过热处理后,抗拉强度、延伸率以及布氏硬度分别提高了33.2%,9.76%,39.8%.增强相ZrB2呈不规则的块状,为六方结构,尺寸为0.4 μm左右,增强相Al3Zr呈长棒状,两种增强相整体分布均匀,且与α-Al的界面结合良好.(Al3Zr ZrB2)/ZL101原位复合材料主要强化机制为Orowan强化、细晶强化、固溶强化和位错强化.     

T6热处理对Al+SiC预制颗粒增强ZL101/ZL101-Mg基复合材料组织和力学性能影响的研究

通过半固态搅拌铸造的方法制备了Al+SiC预制颗粒增强ZL101基及ZL101-Mg基复合材料,研究了T6热处理对该复合材料微观组织及力学性能的影响。结果表明,T6热处理对Al+SiC预制颗粒增强ZL101基复合材料和Al+SiC预制颗粒增强ZL101+Mg基复合材料中SiC颗粒的分布没有明显影响。但T6热处理使Al+SiC预制颗粒增强ZL101复合材料中共晶硅细化,Al+SiC预制颗粒增强ZL101+Mg复合材料中共晶硅长大变粗。T6热处理对Al+SiC预制颗粒增强ZL101复合材料抗拉强度的平均提升率达到了54.44%,对其伸长率的平均提升率为5.47%。对Al+SiC预制颗粒增强ZL101+Mg复合材料抗拉强度的平均提升率为13.52%,对其伸长率的平均提升率为31.5%。     

碳纤维对Ti/Al_2O_3复合材料力学性能的影响

采用真空热压烧结技术制备了Ti/Al_2O_3复合材料,在烧结温度1420℃,保温时间60 min,升温速率10℃/min(0~1200℃)和5℃/min(1200~1420℃)的烧结工艺下,研究了掺加碳纤维对Ti/Al_2O_3复合材料力学性能的影响。实验结果表明:碳纤维的掺入优化了复合材料的断裂模式,对Ti/Al_2O_3复合材料的力学性能有较为明显的影响。当掺入碳纤维体积分数为1%时,Ti/Al_2O_3复合材料的力学性能达到最佳,相对密度为97.62%,显微硬度为(16.6±2.32)GPa,弯曲强度为(381±11.25)MPa,断裂韧性为(7.2±1.19)MPa·m~(1/2)。     

(ZrB2+Al3Zr)/ZL101原位复合材料的力学性能与断裂行为

采用原位反应法制备（ZrB2＋Al3Zr）／ZL101原位复合材料,测试了其室温力学性能,并通过SEM观察其原住拉伸过程中的裂纹形成、扩展直至断裂的全过程。结果表明,原位复合材料经热处理后,抗拉强度、伸长率以及布氏硬度分别比基体提高了35．5％、12．2％、25．5％。原位拉伸研究表明：裂纹主要在共晶Si、断裂颗粒和内部原始缺陷处形核,整个裂纹的生长过程是,在主裂纹前端应力集中区内多个微裂纹形核、长大,相互连结,然后汇集到和主应力垂直方向上,形成宏观裂纹。     

热处理对SiCp/Al-Cu-Mg基复合材料力学性能的影响

用粉末冶金法制备了SiCp/Al-Cu-Mg基复合材料,研究了SiC颗粒体积分数、Mg在基体合金中的含量(质量分数)以及热处理工艺对SiCp/Al-Cu-Mg复合材料的力学性能的影响.结果表明,热处理工艺、SiC颗粒的加入和在基体合会中的Mg含量,都能明显提高复合材料的硬度和强度.9v01%SiC/Al-4wt%Cu-1.2wt%Mg复合材料的力学性能最好,其硬度和强度由热处理前的101.3 HV0.02和285 MPa提高到热处理后的151.5 HV0.02和372 MPa.     

热处理对Cu/Ti层状异质结构复合材料组织及力学性能的影响

利用金相显微镜、扫描电镜、电子背散射衍射和疲劳试验机研究了热处理对Cu/Ti层状异质结构复合材料微观组织及力学性能的影响。结果表明,在400℃×60 min热处理后,Cu/Ti界面处无扩散;在600℃×60 min热处理后生成2μm的扩散层,在800℃×60 min热处理后扩散层厚度增长至约12μm,分为Cu₄Ti、Cu₄Ti₃和CuTi₃共3层结构。400℃×60 min热处理后,复合材料因Ti层而存在异质结构,在拉伸变形过程中,异质变形诱导强化导致其拥有良好的综合力学性能,其抗拉强度和断后伸长率分别为361.7 MPa和36.7%。随着热处理温度的升高,Ti层异质结构逐渐消失,异质变形诱导强化减弱,同时Cu/Ti界面间生成金属间化合物层,从而导致复合材料塑性下降。     

Al3Ti/ZL101原位复合材料中增强相Al3Ti结构及强化机理

采用透射电镜对Al3Ti/ZL101原位复合材料中亚微米增强相Al3Ti的形貌，结构和分布进行了研究，测试了Al3Ti/ZL101原位复合材料的力学性能。研究结果表明，Al3Ti/ZL101原位复合材料中增强相Al3Ti的尺寸为0．3－0．5μm，该增强相与α-Al基体具有共格对应关系，它均匀分布于α-Al基体中并可作为异质晶核细化基体晶粒。     

热处理对WCp/B4Cp/6063Al复合材料组织与力学性能的影响

采用粉末冶金工艺制备了WC_p/B₄C_p/6063Al复合材料,通过SEM和TEM对复合材料的显微组织进行了表征,研究了热处理工艺对复合材料力学性能的影响。结果表明,热处理能使复合材料的拉伸强度明显增加,与T4热处理相比,T6热处理能使复合材料获得更大的拉伸强度,但材料的伸长率和冲击韧度要小于T4态的。热处理后复合材料的断裂形貌表现为基体合金的韧性断裂、基体和颗粒间的界面脱粘和颗粒断裂现象。热处理后复合材料出现了新的析出相,这有助于提高复合材料的拉伸强度。     

(ZrB2+Al3Zr)/ZL101原位复合材料正交实验研究

采用原位反应法制备了原位（ZrB2＋Al3Zr）／ZL101复合材料,通过正交实验分析确定了其最佳成分,测试了复合材料的力学性能,并对该材料进行了显微金相分析和透射电子显微分析。研究结果表明,与ZL101材料相比,（ZrB2＋Al3Zr）／ZL101原位复合材料在其最佳成分配比下,强度提高了35．5％,伸长率提高了12．2％,布氏硬度提高了25．5％;原位复合材料中增强相ZrB2为粒状,Al3Zr为长棒状,两相均匀分布于基体晶粒内部,且与α-Al的界面结合良好;热处理后,原位复合材料中的共晶硅以粒状形态均匀分布于基体中。     

热处理对TiCp/Fe复合材料基体组织与力学性能的影响

通过不同的热处理工艺改变原位TiCp／Fe复合材料的基体组织，探讨了原位TiCp／Fe复合材料不同基体组织与性能的关系。试验结果表明：在热处理过程中基体组织明显改变，TiC增强相不发生变化。退火处理降低材料的硬度，提高材料的韧性。淬火 低温回火处理使材料的强度和硬度提高，而韧性没有明显的下降。采用等温淬火工艺，可使TiCp／Fe复合材料具有最好的综合力学性能。     

热处理对WC_p/2024Al复合材料耐蚀性能及力学性能的影响

采用扫描电镜、失重试验、动电位极化曲线、拉伸试验等方法,研究了两种热处理工艺(T4和T6)对WCp/2024Al复合材料的抗腐蚀性能及力学性能的影响。结果表明,WCp/2024Al复合材料主要在基体中富铜相/贫铜区界面处发生点蚀。T4热处理显著减少基体中富铜相析出而大幅度降低了点蚀敏感性。点蚀对该复合材料的力学性能破坏显著,盐雾腐蚀试验480h后T4态复合材料的剩余强度优于T6态复合材料。