高能球磨-热压烧结7075铝合金的组织与力学性能

采用高能球磨-热压烧结法制备了7075铝合金,研究了粉末种类(元素粉和氮气雾化合金粉)、球磨时间(5、10、15、20、25 h)及烧结温度(590、610、630℃)对合金组织和室温力学性能的影响。结果表明:随球磨时间的延长,合金粉或元素粉的颗粒不断发生片状化、碎化和冷焊,并逐渐细化,最后趋于球化,且颗粒大小趋于稳定。其中当球磨工艺为转速350 r/min、球料比为20∶1、球磨20 h时,元素粉的颗粒尺寸细小且粒度均匀。在相同的高能球磨-热压烧结工艺下,高能球磨元素粉制备的7075铝合金硬度、抗压强度和压缩率较氮气雾化合金粉烧结7075合金分别提高80.7%、50.96%和1.49%。     

不同含量石墨烯/7075铝基复合材料的组织与性能

通过改进的Hummer法制备氧化石墨烯胶体,并结合低温球磨混粉与真空热压烧结方法,成功制备出GNSs质量分数分别为0.75%和1%的7075铝基复合材料。利用扫描电镜(SEM)、显微维氏硬度计和室温拉伸试验机等手段,对GNSs/7075铝基复合材料的显微组织、力学性能及断口形貌进行了分析。结果表明,GNSs含量为0.75%时与含量为1%的复合材料相比,GNSs纳米片与铝基体包覆完整,未出现层片状GNSs团聚现象。GNSs含量为0.75%和1%的复合材料硬度(HV)从90(未添加GNSs的铝合金)分别增加到125和140;复合材料的抗拉强度和伸长率均先增后降,抗拉强度最高达到250.71MPa,伸长率最高达到6.18%。由于加入GNSs量较少,3种复合材料密度变化不大。     

球磨时间对软第二相韧化Cr2Nb基复合材料组织与性能的影响

采用机械合金化 热压工艺制备了含Laves相的Cr2Nb基复合材料,研究了Cr、Nb元素粉经不同球磨时间后在1250℃× 30 min热压工艺下所获得Cr/Cr2Nb复合材料的组织和性能.结果表明,经20 h以上高能球磨的Cr-25Nb粉末在热压后可以制备出含高致密度的Laves相的Cr2Nb基复合材料.高能球磨40 h的Cr-25Nb试样的组织均匀细小,Laves相与软第二相间隔分布.其致密度高达99.2%.接近全致密.维氏硬度为8.93 GPa,抗压强度、屈服强度和塑性应变分别达到2153 MPa、2062 MPa和8.42%.与传统熔铸工艺相比,MA 热压方法制备的Laves相Cr2Nb基复合材料的强度及塑性都有显著提高,充分实现了细晶和软第二相综合增韧的效果.     

球磨时间和热压温度对粉末冶金Nb-16Si-22Ti-2Al-2Hf-2Cr合金显微组织和室温力学性能的影响

采用粉末冶金法制备了Nb-16Si-22Ti-2Al-2Hf-2Cr合金,研究了粉末球磨时间(5、10、20h)及热压烧结温度(1500、1600℃)对合金组织和室温力学性能的影响。结果表明:热压烧结后的合金由Nb基固溶体NbSS、Ti基固溶体TiSS和硅化物Nb5Si3三相组成。随着球磨时间的延长,Nb5Si3和TiSS的含量增加,而NbSS的含量减少。室温硬度随球磨时间延长和热压烧结温度的升高而提高,20h/1600℃热压烧结合金硬度值最高,HV硬度达到11500MPa。1500和1600℃热压烧结下合金的断裂韧性随着粉末球磨时间的延长均呈下降的趋势,5h/1500℃热压烧结合金断裂韧性值最高,为10.14MPa·m1/2。     

纳米碳化硅增强7075铝合金的微观组织及力学性能研究

通过高能球磨法制备不同含量纳米碳化硅质量分数(0、0.25wt%、0.50wt%、1.00wt%、1.50wt%,2.00wt%)的7075铝合金复合粉末,经热压烧结成型后,对合金粉末进行固溶/时效处理并制成样品。通过金相显微观察、电子显微镜形貌观察、XRD衍射分析、力学性能测试研究不同质量分数纳米碳化硅对7075铝合金显微组织及力学性能的影响规律。研究表明:随着纳米碳化硅含量的增加,细小的纳米碳化硅颗粒以聚集态存在于被增强相晶界周围,对7075铝合金基体产生强化作用。当纳米碳化硅质量分数为0.50wt%时,增强7075铝合金获得最佳的综合力学性能。     

球磨时间和热压温度对粉末冶金Nb-16Si-22Ti-2Al-2Hf-2Cr合金显微组织和室温力学性能的影响

采用粉末冶金法制备了Nb-16Si-22Ti-2Al-2Hf-2Cr合金,研究了粉末球磨时间（5、10、20 h）及热压烧结温度（1500、1600 ℃）对合金组织和室温力学性能的影响。结果表明：热压烧结后的合金由Nb基固溶体NbSS、Ti基固溶体TiSS和硅化物Nb5Si3三相组成。随着球磨时间的延长,Nb5Si3和TiSS的含量增加,而NbSS的含量减少。室温硬度随球磨时间延长和热压烧结温度的升高而提高,20 h/1600 ℃热压烧结合金硬度值最高,HV硬度达到11500 MPa。1500和1600 ℃热压烧结下合金的断裂韧性随着粉末球磨时间的延长均呈下降的趋势,5 h/1500 ℃热压烧结合金断裂韧性值最高,为10.14 MPa·m1/2。     

石墨烯增强铝基复合材料制备工艺对比与分析

以石墨烯为增强体,分别采用冷压-真空热压烧结(工艺1)和真空热压烧结-热挤压(工艺2)工艺制备了纯铝及石墨烯/纯铝基复合材料.对比了两种不同制备工艺对纯铝及石墨烯/纯铝基复合材料力学性能和微观组织的影响.结果表明:采用工艺2制备的复合材料,其抗拉强度比采用工艺1制备的复合材料抗拉强度高11.35％,且采用工艺2制备的复...     

汽车用铝基复合材料的制备工艺优化

采用不同的球磨转速、球磨时间、烧结温度和烧结时间,制备了汽车用Si C/Al型铝基复合材料,并进行了耐磨损性能的测试与分析。结果表明,随球磨转速从300 r/min增大到700 r/min、球磨时间从0.5 h增大到2.5 h或烧结温度从570℃增大到650℃,材料的耐磨损性能先提高后下降。随烧结时间从2 h延长到10 h,材料的耐磨损性能先提高后基本不变。制备材料的优选工艺参数为:球磨转速600 r/min、球磨时间2 h、烧结温度630℃、烧结时间8 h。     

混合粉末半固态成形Al7075/B_4C复合材料在不同实验条件下的显微组织和力学行为（英文）

通过混合粉末半固态成形法制备B_4C增强铝基复合材料。先将Al7075元素粉末在机械搅拌状态下逐渐添加到酒精溶液中,然后通过高能球磨将Al7075元素粉末与B_4C颗粒混合,最后将Al7075/B_4C混合粉末在半固体状态下冷压成型。研究基体颗粒尺寸(20、45和63μm)、增强相的体积分数(5%、10%和20%)和半固态压制压力(50和100 MPa)对复合材料的形貌、显微组织、密度、硬度、压缩强度和抗弯强度的影响。实验结果表明,当大的B_4C颗粒(45μm)分布在小的基体相颗粒(20μm)中时,材料的显微组织最均匀。基体颗粒尺寸大于增强相颗粒尺寸的复合材料中团聚量大于10%(体积分数)。团聚区域的液相难以渗透到孔隙中,降低复合材料的密度和强度。采用20μm Al7075和20%(体积分数)45μm B_4C粉末在100 MPa下压制的复合材料表现出最高的硬度值(HV 190)和抗压强度(336 MPa)     

SiC颗粒增强铝基复合材料的制备及组织分析

采用高能球磨粉末冶金法制备了Si C/Al复合材料,在氩气气氛保护下配比Si C体积分数分别为10%、14%、18%、22%的粉末,然后以200 r/min的球磨速度混料3 h,以3.5 MPa冷等静压30 min,最后在氩气气氛下烧结,以5℃/min的升温速率升至640℃,在该温度条件下保温2 h,在氩气气氛下自然冷却制备。可求出试样的致密度;研究球磨对复合材料X射线衍射图谱及SiC体积分数对显微组织及硬度的影响。结果表明,通过高能球磨法制备SiC/Al复合材料,其致密度可达94.8%,而硬度达62.9HB,比纯铝的29 HB提高了217%。     

球磨时间对Mg/HA复合材料组织与力学性能的影响

采用干磨方式对70％Mg+ 30％HA配比的复合材料进行高能球磨,随后在300 MPa下冷压成φ15 mm×4mm片状试样,用于显微组织观察与力学性能测试.然后在500℃下常压烧结1h.实验测定了复合材料烧结体的抗压强度和硬度,通过扫描电镜和光学显微镜分别观察了压缩试样的断口形貌和烧结体的表面形貌.结果表明:随球磨时间的延长,粉末得到充分混合及细化,HA相均匀分布在Mg基体中,烧结体的抗压强度和硬度均增大.     

液氮球磨制备纳米SiCp/Al基复合材料的研究

利用液氮球磨技术制备了纳米SiC颗粒增强铝基复合材料粉末,对该纳米粉末进行真空热压和热挤压,获得纳米铝基复合材料块体.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)研究了纳米SiC粉和Al-Zn-Mg-Cu粉在液氮球磨过程中形貌、组织和相组成等.结果表明,液氮球磨可以使复合材料粉末达到纳米级,且纳米SiC可均匀地分布于铝合金中.     

TiC增强钨基复合材料微观结构及力学性能

利用高能球磨和热压烧结方法制备TiC/W基复合材料,通过微观形貌、相对密度、显微硬度、杨氏模量和抗弯强度等表征方法分析了TiC弥散增强钨基复合材料的效果。结果发现,TiC弥散相有效地抑制了W晶粒的长大,断裂模式转为穿晶断裂,有效增强了W基合金材料的性能,特别是纳米TiC质量分数为1%时,增强效果较显著。与纳米TiC相比,微米TiC增强效果不明显。     

微波烧结温度对TiC/6061铝基复合材料的影响

通过微波烧结法制备了6061铝合金和20TiC/6061铝基复合材料,研究了烧结温度对材料组织和性能的影响。结果表明,通过微波烧结法制备的6061铝合金,随着烧结温度升高,冶金结合程度提高,组织和性能也更好。在试验烧结温度范围内,致密度最终基本稳定在96%左右;当烧结温度为560℃时,TiC/6061铝基复合材料,增强相尺寸细小且分布较均匀,基体致密、结合良好。XRD物相分析显示,6061铝合金中只有Al相存在,复合材料中只有基体相Al和增强相TiC,未生成其他相。     

碳纤维-FeCoCrNiAl高熵合金颗粒混杂增强7075铝基复合材料的力学性能及断裂行为

为探究双相增强体对铝基复合材料拉伸性能和断裂行为的影响,采用真空热压烧结工艺在580 ℃,30 MPa条件下保温10 min制备了FeCoCrNiAl高熵合金颗粒增强7075铝基复合材料（HEA_p/Al）,Ni-Co-P镀层修饰碳纤维增强7075铝基复合材料（CF/Al）和FeCoCrNiAl高熵合金颗粒及Ni-Co-P镀层修饰碳纤维混杂增强铝基复合材料（CF-HEA_p/Al）。并对不同复合材料微观结构及拉伸性能进行分析表征及比较。结果表明：CF-HEA_p/Al复合材料的屈服强度（YS）与极限拉伸强度（UTS）随纤维含量的升高（体积分数由0至40%）呈现先增大后降低的变化,延伸率则逐渐降低。鉴于Ni-Co-P镀层修饰碳纤维与FeCoNiCrAl高熵合金颗粒的混杂强化效应, CF-HEA_p/Al复合材料的YS和UTS较HEA_p/Al与CF/Al复合材料明显提高,且其断口表现出基体韧性断裂及纤维拔出与断裂的多种失效特征。     

B_4C/5083Al基复合材料的压缩性能

利用液氮球磨+热压+热挤压方法制备了B_4C/5083Al基复合材料,对该材料的微观结构和压缩性进行研究。结果表明:B_4C颗粒基本均匀的分布于复合材料中,压缩强度可达到946.5 MPa。B_4C/5083复合材料经450℃×1 h、500℃×1 h、530℃×1 h和550℃×1 h热处理后,压缩断裂强度先升高后降低。去除团聚严重的B_4C颗粒后,该复合材料的压缩断裂强度可达982 MPa。     

原位反应TiC_p/7075铝合金等温压缩时的性能变化研究

对原位反应TiC_p/7075铝合金与7075铝基体合金进行试验观察,绘制真应力-真应变曲线。研究原位TiC颗粒对7075铝合金塑性变形机理的影响。结果表明:流变应力随变形温度的降低而增大,随变形速率的升高而增大。在7075铝基复合材料的塑性变形过程中,在较低的变形温度和较高应变速率下,原位TiC颗粒对基体的强化作用明显;当变形温度为450℃,变形速率为0.001s^(-1)时,原位TiC颗粒已失去其强化作用。     

热压烧结温度对铝基复合材料显微结构和性能的影响

采用热压烧结和热挤压工艺成功制备出SiC颗粒增强铝基复合材料,探究了烧结温度和热挤压工艺对复合材料显微结构、抗拉强度以及断裂方式的影响。结果表明,随着烧结温度增加,铝基复合材料密度和抗拉强度逐渐增大。热挤压工艺可以极大地提高铝基复合材料的致密性和力学性能,烧结温度为600℃时挤压态铝基复合材料密度为2.85 g/cm3,抗拉强度为223.7 MPa。     

纳米AgSnO2触头材料的制备与组织分析

利用高能球磨技术制备纳米AgSnO2粉末，热压烧结后，制得纳米AgSnO2块体，与传统内氧化法制得的AgSnO2InO3比较表明，高能球磨法能够克服内氧化法氧化物的聚集及晶界处析出的缺陷，得到SnO2均匀分布于Ag基体上的组织结构。     

原位反应合成TiN／Al2O3复合材料

以Al和TiO2为初始原料，经高能球磨及热压烧结工艺，原位合成了TiN／Al2O3复合材料。利用DTA，XRD及SEM等方法结合热力学计算，研究了该粉体的高能球磨过程和球磨粉体在后续热处理中的物相形成及转化规律。同时研究了以高能球磨及热压烧结工艺所制备的复合材料的力学性能和显微结构。结果表明：在球磨过程中粉料吸附并溶解了N2气，在后续热处理中原位反应形成了Ti2AlN相，当温度升高到一定程度时分解形成TiN，这有助于材料的致密化并使其力学性能提高。球磨粉体在1300℃、30MPa、保温、保压60min热压烧结条件下，可得到性能优异的TiN/Al2O3复合材料，该材料的抗弯强度为850MPa，断裂韧性为5．7MPa·m^1/2。