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。     

熔体混合处理对过共晶铝硅合金显微组织的影响

研究了过共晶铝硅合金在熔体混合处理时高、低温熔体的成分及配比对初生硅相细化的影响,探讨了熔体混合工艺的长效性和重熔稳定性.结果表明:混合前高、低温熔体的硅含量差异越大,则混合后合金中初生硅相越细小;Al-30%Si与Al-10%Si合金熔体按质量比1∶1混合可获得最佳的细化效果,其初生硅尺寸为36.9 μm;混合熔体炉...     

微合金化对原位合成(Al_2O_3+Al_3Zr)_p/A356复合材料显微组织与力学性能的影响

采用微合金化和熔体原位合成法制备了(Al2O3+Al3Zr)p/A356复合材料,研究了微合金化对复合材料显微组织和力学性能的影响。结果表明:微合金化后复合材料中Al2O3和Al3Zr的尺寸更加细小,在0.5～2μm之间,分布更加均匀,颗粒形貌趋于球形,周边圆滑;其力学性能较未添加合金元素的复合材料有明显提高;当添加0.2%Mn+0.2%Cr+0.3%RE时,复合材料的抗拉强度、屈服强度和伸长率达到379 MPa,297 MPa和7.5%,分别提高了32.5%,37.5%和59.5%;其断裂形式属韧性断裂;其强化机制主要有Orwan强化、细晶强化、固溶强化和位错强化。     

原位自生颗粒增强BH135活塞材料的组织与高温力学性能研究

将KFB4、K2TiF6混合盐加入到BH135合金熔体中通过原位合成反应制备了TiB2颗粒增强BH135铝基复合材料。光学显微镜、扫描电子显微镜对材料的微观组织结构分析表明TiB2颗粒尺寸在200nm左右,其均匀分布与晶界及α-Al初晶内。高温拉伸试验表明复合材料在300?C的抗拉强度较基体合金提高了30%,其值为160MPa,且复合材料的断裂方式为韧性断裂。复合材料高温性能提高的机理在于原位自生纳米级颗粒的加入,提升了复合材料晶界及α-Al初晶的高温强度。     

高体积分数SiC_p/Al复合材料表面粉化的原因

在850℃下,分别用纯铝熔体或硅质量分数为5%,12.5%,20%的铝硅合金熔体浸渗反应烧结碳化硅(RBSiC)坯体,获得硅含量不同的高体积分数SiC_p/Al复合材料;该复合材料在空气中长时间放置后表面粉化,采用扫描电镜、X射线衍射仪、X射线能谱仪等分析了复合材料及其粉化后粉末的组织形貌及成分,并分析其粉化原因。结果表明:在空气中静置两个月后,硅含量低的复合材料(原料中硅质量分数为0,5%)表面形成大量粉末,硅含量高的复合材料表面则不会粉化,粉末主要为棒状和片状Al(OH)_3;复合材料制备过程中由于硅含量不足产生了碳化铝,碳化铝在空气中水解导致粉化。     

(Al2O3+Al3Zr)p/Al-22Si铝基复合材料的制备及摩擦学性能

在Al-22Si-Zr(CO3)2体系中,用熔体原位反应法制备了内生Al2O3和Al3Zr颗粒增强铝基复合材料,用XRD、EPMA、SEM等方法对复合材料进行物相和显微组织分析;用磨损试验机测试了复合材料的室温干滑动摩擦磨损性能,并对其磨损机制进行了分析。结果表明:复合材料的磨损性能比基体合金有显著提高,随着内生Al2O3和Al3Zr颗粒体积分数的增加,复合材料的耐磨性能逐渐提高;随载荷增加,复合材料的摩擦因数呈降低趋势,且颗粒体积分数越大,摩擦因数越低;随颗粒体积分数的增大,复合材料的磨损机制由粘着磨损+磨粒磨损向磨粒磨损转变。     

超声作用下原位反应制备Mg_2Si/AM60复合材料的显微组织

以AM60镁合金和硅为原材料,在原位反应的基础上,采用高能超声处理来改善原位反应的条件,制备出以Mg_2Si为增强相的镁基复合材料;采用XRD对复合材料物相进行分析,用光学显微镜对其显微组织进行观察,同时与未施加超声处理的复合材料进行了对比。结果表明:超声作用下原位生成的Mg_2Si增强相更加细小,团聚现象得到改善;熔体在高能超声作用下,声空化产生的瞬态高温、高压及声流效应是增强相细化的主要原因。     

锶盐对Al-Si合金的长效变质作用

本文主要论述“SrCl_2+KF+NaCl”或“SrCl_2+NaF”体系锶混合盐对共晶成分Al-Si 合金的长效变质作用,试图代替易衰退的三元钠盐变质剂。试验了对不同纯度Al-Si 合金的变质效果,有效的保持时间、机械性能以及重熔次数对变质效果的影响。结果表明:锶混合盐对纯度较高的Al-Si 合金变质时,铝液有效保持9.5小时,一般工业纯Al-Si 合金保持5～7小时,在重熔四次后变质效果基本不变。但硅的纯度比铝的纯度影响较大。用锶混合盐变质操作工艺简单、效果稳定、可靠。     

新型密封材料PTFE／TLCP合金耐磨机理研究

本文将热致型液晶与聚四氟乙烯（ＰＴＦＥ）混合,用模压烧结的方法制备出新型的原位复合材料,实验发现这种改性后的塑料合金的耐磨性比纯ＰＴＦＥ有了很大的提高,是一种有应用前景的密封材料。     

真空烧结原位合成制备SiC+WSi2/MoSi2复合材料及其性能

以钼粉、硅粉、钨粉和石墨粉为原料,采用真空烧结原位合成方法制备了不同SiC和WSi2配比颗粒增强的SiC+WSi2/MoSi2复合材料,研究了其物相组成、力学性能和室温断口形貌,并分析了复合材料的强韧化机理.结果表明:该复合材料主要由WSi2、MoSi2和SiC相组成,还有微量的(Mo,W)5Si3相;其中10%SiC...     

SiC颗粒增强镁-锌-锆基复合材料的阻尼性能

采用热压烧结法制备了三种不同成分的SiC颗粒增强镁-锌-锆基复合材料,使用LMR-1型低频力学弛豫谱测试系统研究了铸态镁-锌-锆合金及热压烧结SiCp/镁-锌-锆基复合材料的阻尼性能随频率和温度的变化关系.结果表明:SiC颗粒的加入使复合材料的阻尼性能比基体合金有显著提高;另外随着合金中锌含量的增加,复合材料的内耗值不断下降;在频率为3×10-3～7Hz范围内,基体合金及复合材料的内耗值均随着频率的增加先快速减小随后又逐渐增大;在本试验条件下SiCp/Mg-0.93%Zn-0.70%Zr基复合材料的内耗值最大,该复合材料在50～100℃的温度范围内出现弛豫内耗峰.     

无压烧结原位合成制备WSi_2/MoSi_2复合材料及其性能

以钼、硅、钨粉为原料,利用无压烧结原位合成技术制备了不同成分的WSi2/MoSi2复合材料,研究了原位生成的WSi2含量对该复合材料显微结构和力学性能的影响。结果表明:制备的复合材料中除含有以固溶形式存在的WSi2、MoSi2相以外,还有微量的(MoyW1-y)5Si3相;复合材料的力学性能较纯MoSi2的有大幅度提高,其中含20%WSi2复合材料的性能最好,1 000℃的抗弯强度和室温断裂韧度分别为367.3 MPa和7.87 MPa.m1/2;复合材料的强化机制为第二相颗粒强化和固溶强化,韧化机制为第二相颗粒增韧和裂纹偏转。     

快速凝固对A356-K_2ZrF_6体系原位合成Al_3Zr/A356复合材料组织的影响

采用X射线衍射仪、电子探针和扫描电镜等研究了快速凝固条件下A356-K2ZrF6体系熔体反应法原位合成Al3Zr/A356复合材料的凝固组织。结果表明:单辊旋淬快速凝固条件下原位合成的Al3Zr颗粒细小,呈长方体状,尺寸为3～4μm,比常规金属型凝固增强颗粒尺寸减小1～2μm,同时单辊旋淬快速凝固相对于常规金属型凝固增强颗粒更易于被凝固前沿的枝晶所捕获,颗粒分布更加均匀;另外单辊旋淬快速凝固相对于常规金属型凝固复合材料基体A356合金组织中的初晶α-Al细小,共晶硅相形态大部分以颗粒状或小块状存在,且在基体中分布均匀。     

高熵合金增强铝基复合材料组织与显微硬度研究

以5083铝合金为基体,以FeCoNiCrMn高熵合金颗粒为增强相,通过搅拌摩擦加工技术制备了颗粒增强铝基复合材料,研究了加工道次对复合材料微观组织和显微硬度的影响。研究结果表明:增加加工道次可以使得FeCoNiCrMn高熵合金颗粒在基体中分散更加均匀,显微硬度结果显示添加FeCoNiCrMn高熵合金颗粒后复合材料硬度得到大幅度提升,且5道次加工后的显微硬度最高。     

稀土锌基（C,Si）复合材料的组织与性能

分析研究了金属型铸造稀土锌基复合材料的力学性能和摩擦磨损性能，以及石墨和硅颗粒对稀土锌基复合材料组织的影响，指出石墨和硅颗粒与基体间的结合为机械结合。     

原位SiC颗粒对SiCP/MoSi2室温断裂韧度的影响

以钼、硅、碳粉末为原料,采用湿法混合和原位反应热压一次复合工艺制备了MoSi2以及含不同体积分数原位SiC颗粒的SiCP/MoSi2复合材料,并研究了原位SiC颗粒对该材料室温断裂韧度的影响.结果表明:复合后的SiCP/MoSi2室温断裂韧度大幅度提高,原位SiC颗粒可以细化MoSi2基体晶粒,减少和消除脆性的SiO2玻璃相,并阻碍SiCP/MoSi2复合材料断裂时的裂纹扩展而造成裂纹的偏转和桥接.     

原位自生锌基复合材料零件的力学损伤研究

采用重力铸造工艺制备了原位自生硅相增强高铝锌基复合材料。应用光学金相显微镜、扫描电子显微镜、拉伸试验等手段研究了复合材料的显微组织、断口形貌特征和力学损伤机理。结果表明：硅相含量越大,抗拉强度越小,复合材料的力学损伤越明显;复合材料的断裂裂纹主要起源于缩孔和疏松处。     

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。     

自蔓延原位合成TiC/MOSi2复合材料及其力学性能

以钼、硅、钛和碳粉为原料,采用自蔓延原位合成技术制备了不同体积分数TiC强韧化的MoSi2基复合材料,研究了TiC颗粒对MoSi2基体材料显微组织和力学性能的影响.结果表明:TiC颗粒均匀分布于MoSi2基体中;TiC体积分数为30%时,TiC/MoSi2复合材料硬度、抗弯强度和断裂韧度分别达到15.02 GPa、366 MPa和6.26 MPa·m1/2,比纯MoSi2分别增加61.5%、26.8%和150%;复合材料的断口表现为沿晶断裂和准解理断裂的混合形式,其强化机制是细晶强化和弥散强化,韧化机制为细晶韧化.