7075铝基复合材料多级固溶和时效处理工艺

研究了多级固溶和时效处理工艺对制备的Al3Ti/7075铝基复合材料显微组织和力学性能的影响。结果表明,经XRD衍射图谱分析,该铝基复合材料存在的第二相颗粒为MgZn2。复合材料经440℃/3h+480℃/2h处理后,其显微硬度值为110.2HV,硬度比单级固溶提高了10%。在同一固溶温度下,随着固溶时间的延长,第二相颗粒回溶较多,但是会发生晶粒长大现象。基体合金和复合材料在同一温度(120℃)下时效时,复合材料时效速度要比基体合金时效速度快,复合材料的时效峰值硬度为147.73HV。     

SiC颗粒、保温时间对SiC_P/AZ61复合材料半固态组织的影响

研究SiC颗粒、保温时间对SiCP/AZ61复合材料半固态组织的影响,并探讨复合材料等温过程中半固态组织演变机理。结果表明,SiCP/AZ61复合材料在温度595℃,不同保温时间(0min～90min)下,其组织的演变过程为,枝晶臂合并→大块状组织→晶界处局部熔化分离→晶粒组织球化→球状组织缓慢长大。在温度595℃,保温30min～60min时,SiCP/AZ61复合材料可以获得最佳的半固态组织;与AZ61基体合金相比,由于SiC颗粒的加入,使得SiCP/AZ61复合材料在等温热处理过程中的半固态组织更为细小,并且随着SiC颗粒体积分数增加,其半固态组织中球状颗粒的尺寸越小。     

时效处理对SiCp／AZ61镁基复合材料显微组织和力学性能的影响

对超声法制备的SiCp/AZ61镁基复合材料进行时效研究,结果表明:在时效过程中析出的第二相经XRD分析为Mg17Al12,且第二相的脱溶方式为连续脱溶与不连续脱溶两种方式同时存在,与基体相比,SiCp/AZ61镁基复合材料在时效时的孕育期要长,且在过时效期显微硬度下降要慢.试样经420℃固溶10 h后,硬度值为66.5 HV,再经250℃时效,最佳的时效时间为10 h,硬度达到81.5 HV,与基体相比,硬度提高54%.     

低压铸造SiCP/ZL114复合材料的时效硬化行为

用显微硬度、热分析和扫描电镜对由低压铸造法制备的SiCP/ZL114复合材料的时效硬化行为进行了研究.结果表明,与未增强基体合金相比,复合材料在160℃、180℃和200℃温度下时效速率不断加快,时效峰值随时效温度的变化不明显,在180℃时能达到146MPa的高显微硬度值.由DSC热分析和显微组织观察可知,SiC颗粒的加入加速了基体合金的沉淀过程,并成为主要承载相,这是复合材料时效速率加快和保持高硬度的原因.     

Mullite/ZL101复合材料的组织及时效特性

用挤压铸造制备Mullite/ZL101复合材料。用光学显微镜及透射电镜（TEM）观察复合材料及其基体合金的微观组织，用硬度测试及差示扫描量热仪研究Mullite/ZL101复合材料及其基体合金的时效特性。结果表明：采用挤压铸造法可获得复合良好的Mullite/ZL101复合材料，Mullite纤维对ZL101合金有明显的强化作用；在整个时效过程中，复合材料的时效硬度明显高于基体合金，纤维的引入没有改变基体合金时效析出序列，对低温下由空位扩散控制的SSS－GP反应无明显的抑制作用；复合材料中β″析出反应的峰值温度及活化能较基体合金的低，时效硬化过程得到一定程度的加速。     

SiCP/AZ61镁基复合材料局部重熔的组织演变

研究了SiCP／AZ61镁基复合材料在局部重熔中的组织演变及其影响因素。结果表明,SiCP／AZ61镁基复合材料局部重熔最佳工艺参数为,加热温度595℃-600℃、保温时间30min-60min。与AZ61基体合金相比,复合材料在局部重熔时的初始分离速率明显较慢;SiCP／AZ61镁基复合材料在重熔过程中具有较高的稳定性,即随温度的提高和保温时间的延长,获得的半固态触变组织更细小。当局部重熔加热温度高于610℃时,复合材料坯料组织易发生严重变形并出现流淌现象,使得重熔试验无法进行。     

Y变质SiC_P/AZ61复合材料的半固态等温热处理组织演变

采用半固态等温热处理法研究了0.5wt%Y变质SiCP/AZ61复合材料的组织演变过程。结果表明,本试验中变质后SiCP/AZ61复合材料最佳半固态组织的制备工艺条件为:加热温度595～600℃、保温30～60 min。与未变质SiCP/AZ61复合材料相比,0.5wt%Y变质SiCP/AZ61复合材料的粗化速率常数较小,具有较好的热稳定性;加热温度高于605℃时,0.5wt%Y变质SiCP/AZ61复合材料中液相体积分数较高,试样出现严重变形和流淌,不能满足后续触变成形时的组织要求。在整个半固态等温热处理过程中,0.5wt%Y变质SiCP/AZ61复合材料组织的演化机制主要体现为:枝晶臂及晶粒间熔合合并→β相熔化晶界分离→晶粒组织(α-Mg)部分球化→完全球化→粗化长大。     

铸态微纳双尺寸SiC/AZ61复合材料的组织及性能

采用半固态加超声复合搅拌法制备了不同组分的铸态微纳米双尺寸Si C增强AZ61镁基复合材料。通过OM、SEM、XRD、EDS、电子万能试验机等方法分析了复合材料的显微组织和力学性能。结果表明,在AZ61合金中添加Si Cp不仅可以有效细化晶粒,而且能改善第二相的分布;随着微纳米Si C颗粒体积比的增大,复合材料的晶粒尺寸进一步减小,并且微米颗粒的加入可以减轻纳米颗粒团聚。复合材料的强度力学性能均高于基体合金,其中N-1+M-6复合材料具有最佳的综合力学性能,比基体合金的抗拉强度和屈服强度分别提高了82.9%和41.6%。     

温度对Mullite/Al-3.5Cu复合材料时效的影响

用挤压铸造方法制造Mullite/Al-3.5Cu复合材料及其基体合金，用硬度测试（HB），差示扫描量热仪（DSC）和透射电镜（TEM）等手段，研究了温度对复合材料及其基体合金时效和为的影响。结果表明：复合材料和基体合金具有相似的时效硬化曲线及相同的时效析出序列，随时效温度的升高，峰值硬度降低，时效析出过程加快；莫来石纤维除了能明显提高Al-3.5Cu合金的时效硬度外，还能加速其时效析出进程，但对GP区的形具有明显的抑制作用，而对θ相的析出影响不大。     

30% SiCp/2024复合材料的组织和热处理特性

采用粉末冶金工艺制备了一种SiC颗粒体积分数为30%的SiCp/2024Al复合材料,利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、能谱(EDS)、电子拉伸和硬度等测试方法研究了不同热处理参数对材料微观组织和力学性能的影响。结果表明:当固溶处理温度达到505℃,可溶相充分回溶,仅剩下含量极少的不可溶相残留在基体中,同时复合材料获得较高的强度;人工时效时间超过100 min后,材料的布氏硬度迅速升高,4.5 h达到峰值,到10 h没有明显的过时效引起的硬度下降。棒针状纳米析出相(S'相)弥散分布于基体中提高复合材料的性能。碳化硅颗粒的加入加速了基体合金的时效动力学,但是基体合金的时效析出过程并没有改变。     

Aging behavior of nano-SiCp reinforced AZ61 magnesium matrix composites

The mechanical properties of magnesium matrix composties can be further improved by aging treatment.To study the aging behavior of SiC particles reinforced AZ61 magnesium matrix composites fabricated by ultrasonic method,an investigation has been undertaken by means of Vickers hardness measurement,scanning electron microscopy (SEM) and energy spectrum analyzing apparatus.The box-type heat treatment furnace was used in the study.The results showed that no discontinuous cellular precipitation is observed at the grain boundaries in the magnesium matrix of the composite while the Mg17Al12 preferentially precipitates in the matrix.The time to reach the peak hardness for AZ61 alloy or SiCp/AZ61 magnesium matrix composites is reduced with the increase of aging temperature.At the same temperature,the composite exhibit an accelerated aging manner but lower aging efficiency,compared with the unreinforced matrix alloy.The microhardness of the composite is higher than that of the unreinforced matrix alloy,because that the SiC particles distributes homogeneously in the matrix alloy under the ultrasonic processing condition.     

SiCp/AZ61镁基复合材料制备工艺和性能的研究

研究了三种不同铸造工艺条件下镁基复合材料的组织结构,并对其硬度进行了测定。结果表明:与全液态铸造法和半固态铸造法相比,搅熔铸造制备的SiCp/AZ61镁基复合材料,其增强相SiC颗粒分布均匀,气孔率较少,是一种较理想的金属基复合材料制备工艺。未增强的AZ61基体镁合金的维氏硬度高于其半固态坯料的维氏硬度;而SiCp/AZ61镁基复合材料的维氏硬度明显高于基体的维氏硬度,并随着SiC颗粒体积分数的增加其复合材料的维氏硬度不断提高。     

流变轧制AZ91合金的热处理和组织性能调控

本文对连续流变轧制AZ91合金在热处理过程中的组织和力学性能演化进行了研究。热处理后两种析出相在基体中出现：一种是晶界处的非连续析出相,另一种是从过饱和基体中析出的小尺寸连续析出相。随着时效温度升高,原子扩散速度也随之提高,导致更多的析出相生成和长大。合金的维氏硬度和拉伸强度峰值在16小时时效后出现,而合金的延伸率随着时效时间的延长和时效温度的提高呈下降趋势。经过对实验结果的分析,适合提升合金综合力学性能的热处理制度为415°C固溶20小时加220°C时效16小时。经热处理后得到的维氏硬度、拉伸强度和延伸率分别为：99 HV,251 MPa和4.5%,各项性能均显著优于流变轧制态合金。相对于传统成型手段,流变轧制加热处理方法成型的AZ91合金展现了优异且均衡的综合力学性能。     

SiC_p/AZ61镁基纳米复合材料高能超声制备及阻尼性能研究

采用自行设计的高能超声装置制备SiCp/AZ61镁基纳米复合材料,并对制备的复合材料进行显微组织观察和阻尼性能测试。试验结果表明,高能超声波能使SiCp在镁合金熔体中均匀分散,在室温下镁基复合材料的阻尼性能与AZ61合金相比得到了显著的改善,其阻尼性能的提高可以用G-L位错钉扎模型解释。由于SiCp的加入使基体中界面数量增加,高温下更加容易发生界面滑移,材料的阻尼性能明显提高。     

原位反应自发渗透法TiC／AZ91D镁基复合材料及AZ91D镁合金的拉伸变形与断裂行为

利用原位反应自发渗透技术合成了47．5％碳化钛TiC（体积分数，下同）增强AZ91D镁基复合材料，对比研究了该复合材料与铸态镁合金AZ91D基体的室温与高温拉伸变形行为，观察了拉伸断口微观组织形貌，并分析了这两种材料的断裂特征。结果表明，TiC／Mg复合材料具有良好的高温力学性能，在拉伸变形速率为0．001s^-1以及温度为723K，时其拉伸强度可达91．1MPa，而此时相同变形条件下的铸态AZ91D镁合金拉伸断裂强度只有41．1MPa，增幅达120％。而在室温下，镁基复合材料的拉伸断裂强度仅高出基体铸态镁合金23．4％。镁基复合材料的断裂应变较低，高低温时均表现为脆性断裂；而镁合金则由室温下的脆性断裂向高温下的韧性断裂过渡。     

稀土Y对AZ61镁合金微观组织和力学性能的影响

研究了稀土钇含量对AZ61镁合金显微组织和室温及高温力学性能的影响。实验结果表明：加入稀土钇可使AZ61合金铸态组织中的β相数量减少、铸态晶粒细化;大部分钇与铝结合生成高熔点、高热稳定性的稀土相A12Y3;固溶处理后,β相完全溶解而稀土相则以块状或杆状存在于晶界周围;适量的稀土钇可以提高AZ61合金的室温及高温强度、硬度和延伸率;而过量的稀土钇则会导致AZ61合金的性能下降;稀土钇的含量为1．0％时合金可得到较佳的力学性能。     

固溶时效对半固态挤压SiC/AZ91D组织与性能的影响

为了获得综合力学性能良好的镁基复合材料,采用近液相线保温法制备10 μm 15％SiC/AZ91D(质量分数)半固态坯料进行半固态挤压后得到其复合材料,再经过415℃固溶处理24 h(T4)和进一步220℃时效处理8 h(T6).结果表明:随着固溶时效的进行,晶界处的层片状和点状Mg17Al12相溶解,然后在晶粒中二次...     

硼酸镁晶须增强镁基复合材料高温蠕变性能

通过高温蠕变试验并对微观组织及蠕变断口形貌进行了观察,研究了硼酸镁晶须增强镁基复合材料在高温下的蠕变性能.结果表明,高温对AZ91D合金的抗蠕变性能具有很大的影响.硼酸镁晶须增强镁基复合材料在300℃、30 MPa下的蠕变寿命达到了约24 h,而基体合金只有6 h,说明硼酸镁品须对基体合金的增强作用明显.硼酸镁晶须增强镁基复合材料比基体镁合金的蠕变速率低2～3个数量级.发现了沿晶滑移和由于晶须拔出导致与基体结合的松动而产生的部分镁合金整体脱落是复合材料蠕变破坏的主要原因.     

锻压态AZ61镁合金的变形行为

对模压态AZ61镁合金在室温～150℃条件下的的力学性能及变形机制进行研究.结果表明:在拉伸速度1 mm/min,随着拉伸温度的升高,拉伸后的显微组织中晶界逐渐软化,动态再结晶有减少趋势,并伴随有孪晶出现,抗拉强度及屈服强度显著下降,而其伸长率在低温拉伸中的变化幅度有限;同时在90 ～ 130℃发生了动态应变时效;对拉伸断口的观察分析表明,随着温度的逐渐升高(≤150℃),其断裂机制由韧脆混合断裂逐渐变为韧性断裂.     

反复塑性变形对SiC_p/AZ31镁基复合材料组织和性能的影响

采用反复塑性变形(RPW)技术,结合挤压工艺制备出SiC颗粒增强AZ31镁基复合材料,研究了循环次数(RPW次数)对SiC_p/AZ31镁基复合材料显微组织和性能的影响.结果表明,反复塑性变形具有明显的AZ31基体晶粒细化、SiC_p细化和分散作用,能显著提高SiC_p/AZ31复合材料的抗拉强度和硬度,并改善其塑性.在SiC_p的体积分数为4%时,经RPW为300次的热挤压后,AZ31基体晶粒粒径达到最小值20 μm,SiC_p被粉碎成3 μm以下的微粒,且弥散分布于合金基体中,复合材料的室温抗拉强度和硬度(HV)达到或接近最大值,分别为359 MPa和107.