挤压铸造条件下铝基复合材料铸造流动性研究

研究SiCp/A356铝基复合材料在铸造压力、碳化硅含量、金属模温和铸件尺寸厚度(代表凝固冷却速率)等不同工艺参数下的铸造流动性.结果表明,随着SiC颗粒添加量的增加,铝基复合材料的流动性呈现降低的趋势.而随着铸造压力的升高,复合材料的流动性呈现显著增加的情况.但当压力超过10 MPa以上时,其流动性并未有显著增加,仅是微幅增加而已.其次,增加模具的温度也可以增加铝基复合材料的流动性,尤其对薄件(厚2 mm)更为明显.     

挤压铸造条件下铝基复合材料铸造流动性研究

研究了SiCp/A356铝基复合材料在不同铸造压力、碳化硅含量、金属型温和铸件尺寸厚度(代表凝固冷却速率)等工艺参数下的铸造流动性.结果显示,随着SiC颗粒添加量的增加,铝基复合材料的流动性呈显著降低的趋势.随着铸造压力的提升,复合材料的流动性显著增加.但当压力超过10MPa后,流动性仅是微幅增加.其次,提高模具温度也可以增加铝基复合材料的流动性,尤其对壁厚2mm左右的件更为明显.     

挤压铸造颗粒增强铝基复合材料的凝固组织

用Al-ZrOCl2组元通过熔体直接反应法原位合成了Al3Zr和Al2O3颗粒增强铝基复合材料，在720℃时进行常规浇注和挤压成形试验，SEM观察凝固组织显示挤压试样晶粒细小，没有明显的缩孔疏松等浇注缺陷，因为挤压铸造是在高压下的结晶凝固和塑性变形，是强制补缩一密实两过程的复合，外加压力提供的膨胀能增加了形核率，这有利于提高复合材料的综合力学性能和耐磨性。     

挤压铸造SiC_p/ZL111铝基复合材料

研究了含量为20%的SiC颗粒增强ZL111铝基复合材料锭重熔后,挤压铸造件的组织和性能。结果表明,可以采用卧式挤压铸造方法制备铝基复合材料铸件,浇注温度为710℃,挤压冲头速度为0.4m/s,比压为135MPa;组织内SiC颗粒分布仍然保持分散,没有发生团聚,铸件不同部位SiC含量基本一致;但是SiC颗粒只分布在共晶组织内;铸件耐磨性显著提高,导致切削加工刀具磨损急剧增加,但布氏硬度(HB)为76.7～94.4,与ZL111铝合金相差不多。     

铝基复合材料挤压渗透工艺研究

研究了挤压铸造渗透工艺制造增强体含量超过40%的铝基复合材料工艺过程.研究发现预制件状态、预热温度、模具和铝液温度以及挤压压力对渗透过程有很大影响.合理控制参数可以制备渗透良好的复合材料.     

颗粒增强铸造铝基复合材料的研究状况

介绍了颗粒增强名基复合材料的制造工艺，影响铝基复合材料制造工艺的主要因素以及颗粒增强铝基复合材料的应用前景。同时还介绍了我们制备颗粒墙强铝基复合材料的试验情况。将碳化硅颗粒增强粉料经氟盐预处理再加入过热铝熔体，经搅拌可以制造出碳化硅颗粒均匀分布的名基复合材料。     

铸造铝基复合材料收缩特性的研究

研究了SiC颗粒增强铸造铝基复合材料F3B的线收缩特性。采用“直测法”和“ZQS－2000型双试棒合金热裂一线收缩仪”测试三种F3B复合材料（SiC体积分数分别为10％,15％,20％）及其对应的基体合金的线收缩。研究结果表明,三种F3B降临 合材料具有比对应基体合金良好的线收缩特性,三种F3B复合材料的线收缩率随SiC含量的增加而减小。     

颗粒增强铸造铝基复合材料的研究现状和发展

综述了国内外颗粒增强铸造铝基复合材料的制取工艺，研究水平和应用前景；指出了各制取工艺的优点及存在的问题；并对该材料的研究方向作了探讨。     

挤压铸造Mullite短纤维/M124F铝基复合材料

用挤压铸造工艺制备了莫来石(mullite)短纤维增强马勒124合金(M124F)铝合金基复合材料.研究了其从常规室温到400℃高温的拉伸性能,以及热膨胀性能和硬度;体积分数为17%的莫来石(mullite)短纤维增的复合材料,在300℃高温强度比其他增强相复合材料提高15%以上.通过对拉伸断口的SEM观察,分析了复合材料的失效机制,裂纹源主要生成于增强纤维与基体的复合界面上.     

挤压铸造铝基复合材料的高应变速率超塑性

用挤压铸造、挤压比仅为１０∶１的挤压以及进一步的轧制成功地制备了具有高应变速率超塑性行为的βＳｉＣ晶须增强ＬＹ１２复合材料。该复合材料晶粒细小,约为２μｍ;在温度为８０３Ｋ和初始应变速率为１．１×１０－１ｓ－１时,延伸率达３５０％,应变速率敏感系数ｍ值约为０．３５;超塑性变形的主要机制是细小晶粒的晶界滑动,适当的微量液相有利于该复合材料的高应变速率超塑性。     

挤压铸造TiB2P／Al复合材料的组织与性能

采用挤压铸造法制备TiB2p／Al复合材料，并借助XRD，SEM，TEM和三点弯曲、摩擦磨损等分析测试手段研究了该材料的组织和性能。结果表明，复合材料组织致密，颗粒分布均匀，相组成主要为Al和TiB2。TEM观察表明，T6态复合材料基体中发现大量细小的β＇析出相和位错。部分界面上存在不连续的块状反应物MgAl2O4。45％TiB2P／Al（体积分数，下同）复合材料的抗弯强度为934MPa，弹性模量为183GPa，比30％TiB2P／Al复合材料的分别提高了34％和28％。常温干摩擦条件下，TiB2P／Al复合材料摩擦系数变化平缓（在0．2左右波动），明显低于铝合金的摩擦系数；且复合材料的磨损表面较为平整、光滑，未观察到大塑性变形，呈现出良好的自润滑性能。     

挤压铸造法制备(Al2O3f+Cf)/ZL109复合材料及其组织观察

采用挤压铸造法制备氧化铝纤维和碳纤维混杂增强ZL109复合材料,SEM观察预处理前后的氧化铝纤维、碳纤维的形貌,金相显微镜观察纤维在复合材料中的分布。结果表明:预处理使氧化铝纤维和碳纤维长径比满足制备合格预制件的要求,并有利于纤维在预制件中的均匀分散及预制件的成型;挤压铸造法制备的(Al2O3f Cf)/ZL109复合材料中纤维在基体中分布均匀,并具有方向性。     

净成形真空液相压渗法制备碳铝复合材料

利用自行设计的一套净成形真空液相压渗工艺装置制备了净成形碳纤维增强铝基复合材料。通过对纤维与颗粒混杂技术、粘结剂的选择、溶胶－凝胶法制备热解碳涂层效果的研究,使制备出的碳铝复合材料的纤维体积分数适中,纤维分布均匀。复合材料的拉伸强度及弹性模量分别达到９４５ＭＰａ和２１８ＧＰａ。     

压渗SiCp／Al电子封装复合材料的研究

采用压渗的方法制取了ＳｉＣ体积分数基本相同、而颗粒大小不同的ＳｉＣｐ／Ａｌ电子装封复合材料。测定热膨胀系数表明，在ＳｉＣ体积分数基本相同时，ＳｉＣ颗粒的大小对ＳｉＣ／Ａｌ复合材料的热膨胀系数影响很大。颗粒和基体界面面积的大小直接影响热应力的大小，从而影响基体的弹塑性行为。     

Ceramic-Reinforced MMC Fabricated by Squeeze Casting

Squeeze casting is a well-developed process used to make low cost, high quality parts in almost any material. It has now been shown that it is feasible to insert ceramic reinforcement during casting that will substantially improve the properties of the finished casting. In addition, metal inserts may also be placed in desired locations and a designer using a computer-aided design approach has the flexibility to design castings with specific properties in different areas of the casting. This method of fabricating metal matrix composites should be low cost and well suited to existing industrial methods using conventional manufacturing equipment. It is also amenable to automatic diagnostic quality control procedures. Concepts are tested on a track shoe component (Figure 1)     

冷热循环对挤压铸造AlNp/Al复合材料室温力学性能的影响

研究了3种不同温差冷热循环处理对AlN颗粒增强铝基复合材料室温力学性能的影响。结果表明冷热循环处理能明显改善复合材料的室温力学性能。其中大幅循环处理改善材料抗拉强度的效果最好，平均值较压铸态时提高54％；中幅循环处理工艺在改善复合材料屈服强度和弹性极限方面效果最佳，平均值分别提高了75％和79％；而小幅循环处理则从整体上提高了材料室温力学性能的稳定性。试验还发现中小幅温差循环处理使材料的弹性模量较压铸态的明显提高，平均值提高27％～44％；而大幅循环的弹性模量值仅与压铸态的相近。     

离心铸造Al-18Si-8Ni复合材料的微观组织分布与性能研究

采用离心铸造方法制备了Al-18Si-8Ni复合材料筒状铸件,使用XRD、SEM及OM观察分析了复合材料的微观组织,并检测了材料的硬度及耐磨性能.结果表明:Al-18Si-8Ni筒状铸件形成了具有大量初晶Al3Ni和Si颗粒的外层、中间基体层以及含有较多初晶Si和少量Al3Ni颗粒的内层的三层组织.铸件外层具有最高的硬度及最大的初晶颗粒体积分数.沿筒状铸件半径方向、轴向方向,初晶Al3Ni分别呈现颗粒状及片状两种形貌,且在半径方向上铸件具有更高的硬度.沿铸件半径方向,随着初晶颗粒体积分数的减少,复合材料的耐磨性能逐渐降低.初晶Al3Ni的离心运动与初晶Si的向心运动是形成Al-18Si-8Ni复合材料三层组织的主要原因.     

挤压铸造铝基复合材料凝固偏析研究

挤压铸造制备了Al2O3，f／Al—4．5Cu复合材料，研究了不同冷却速度对复合材料凝固偏析的影响，提出偏析计算式来预测复合材料中的偏析情况。结果表明：由纤维间隙中心至纤维／基体界面或晶界处存在渐增的溶质浓度梯度：随冷却速度的加大，复合材料中偏析加剧；通过偏析模型计算可预测不同凝固条件下复合材料中偏析情况。     

Manufacture and Properties of SiC(p)/AI Composites Made by Squeeze Casting

SiC(p)/Al composites(volume fraction of SiC V_f=30～40％)were manufactured successfully bysqueeze casting,and its properties were investigated.The reinforcements distributed homogeneously andbonded tightly with the matrix in the material.Compared with the matrix alloy Grade 6061,the elasticmodulus of SiC(p)/6061 composite is increased by 1.17 times,the tensile strength increased by 27％,whilethe coefficient of thermal expansion is decreased by 51％.