增强颗粒对镁基复合材料磨损性能的影响(英文)

研究增强颗粒Mg2Si对镁基复合材料摩擦磨损性能的影响,讨论Si加入量、载荷和滑动速度对Mg2Si/AM60镁基复合材料磨损性能的影响。结果表明,向镁合金中加入合金元素Si,可原位生成增强颗粒Mg2Si,增强颗粒Mg2Si可明显提高AM60镁合金的磨损性能。随着载荷和滑动速度的增加,AM60镁合金和Mg2Si/AM60镁基复合材料的磨损量都增大。AM60镁合金的磨损机制为粘着磨损。随着载荷的增大,Mg2Si/AM60镁基复合材料的磨损由磨粒磨损向粘着磨损转变。     

Ni基高温合金真空感应熔炼过程中Mg挥发动力学

研究了Ni基高温合金Ni-10Cr-15Co-6W-6Mo-4Al-2Ti真空熔炼过程中Mg挥发动力学。结果表明,真空感应熔炼过程中,当炉内Ar压力保持在100—400mmHg时,合金中Mg挥发速率受Mg在液相边界层中扩散及金属熔池/气相界面挥发反应双重控制,而非受控于气相边界层中Mg的扩散。双重控制时Mg的传质系数为10~(-5)—10~(-2)cm·s~(-2)数量级,而气相边界层中Mg的传质系数为140cm·s~(-1)左右。借助于动力学公式、回归方程及特殊的参数转换,建立了一个简单的Mg挥发数学模型,该模型计算结果与实验室及生产条件下试验数据很好地符合,因此,可通过控制熔炼参数,例如向金属熔池加Mg量,Ar压力,挥发温度及时间等来精确地控制最佳Mg含量。     

La对原位自生Mg_2Si/Al复合材料组织及性能的影响

采用重力铸造法制备了原位自生Mg2Si/Al复合材料,研究了稀土La处理的Mg2Si/Al基复合材料的组织形貌和力学性能。结果表明,稀土La对Mg2Si/Al复合材料的凝固组织有影响;添加稀土处理的Mg2Si/Al基复合材料中的Mg2Si颗粒变得更加细小,La与Al相互作用形成Al11La3相可阻止Mg2Si相长大;添加La之后,铸态Mg2Si/Al基复合材料的力学性能得到改善,其抗拉强度和伸长率分别为108 MPa和2.56%。     

KINETICS OF Mg EVAPORATION OF A Ni-BASE SUPERALLOY DURING VIM

研究了Ni基高温合金Ni-10Cr-15Co-6W-6Mo-4Al-2Ti真空熔炼过程中Mg挥发动力学。结果表明,真空感应熔炼过程中,当炉内Ar压力保持在100—400mmHg时,合金中Mg挥发速率受Mg在液相边界层中扩散及金属熔池/气相界面挥发反应双重控制,而非受控于气相边界层中Mg的扩散。双重控制时Mg的传质系数为10~(-5)—10~(-2)cm·s~(-2)数量级,而气相边界层中Mg的传质系数为140cm·s~(-1)左右。借助于动力学公式、回归方程及特殊的参数转换,建立了一个简单的Mg挥发数学模型,该模型计算结果与实验室及生产条件下试验数据很好地符合,因此,可通过控制熔炼参数,例如向金属熔池加Mg量,Ar压力,挥发温度及时间等来精确地控制最佳Mg含量。     

一种镁基复合材料制备技术研究

利用粉末混合与加压法制备了Mg、Y2O3和SiC的混合粉末压坯,在氩弧热源作用下,通过基板的热传导和上部混合粉末压坯自蔓延释放的能量获得镁基复合材料,利用X-衍射方法和光学显微镜分析了混合粉末、混合粉末压坯和镁基复合材料的物相组成、显微组织。结果表明:在氩弧热源作用下,通过基板的热传导和上部混合粉末压坯自蔓延释放的能量可获得镁基复合材料;混合粉末相为Mg、Mg2SiO4、Y5Si3、SiC、Y2O3和Mg24Y5,表明界面发生反应,有新相生成;镁基复合材料由黑色大块Mg、SiC强化组织等组成。     

粉末冶金法与电弧熔炼法制备TiB2/Cu复合材料

以Cu、Ti、B_4C合金粉末为原料,分别用粉末冶金法和电弧炉熔炼法制备TiB_2/Cu复合材料,研究了制备工艺、配料比等因素对Cu基中生成相的影响。结果表明:随TiB_2理论生成量增加,粉末冶金法烧结后得到含多种不同的硼化物的铜基复合材料;电弧炉熔炼法则可得到单一的TiB_2增强Cu基复合材料,且致密度、硬度和电导率均高于粉末冶金法制得的试样。     

热压对(Mg2Ni+Mg3Sb2)/Mg复合材料组织及性能的影响

采用粉末冶金工艺制备了不同Ni含量的(Mg2Ni+Mg3Sb2)/Mg基复合材料,并采用热压工艺对已制备的复合材料进行塑性变形处理,研究了热压对(Mg2Ni+Mg3Sb2)/Mg基复合材料显微组织及力学性能的影响。结果表明,热压变形可以细化基体Mg颗粒,提高Mg3Sb2和Mg2Ni相分布均匀性,消除材料中的孔洞和裂隙等缺陷,提高复合材料的致密度,同时,使复合材料的力学性能得到显著提高。     

Mg基非晶合金及其复合材料的研究与进展

综述了Mg基大块非晶合金及其复合材料的研究现状,重点介绍了Mg基非晶合金的制备、成分开发以及复合材料的制备和添加第二相对非晶基体的影响。对Mg基非晶合金及其非晶复合材料的进一步研究提出了建议。     

冷却速度对2D-C_f/Mg复合材料性能的影响

采用真空吸渗挤压工艺制备二维连续碳纤维增强镁基(2D-C_f/Mg)复合材料,研究了不同冷却速度下C_f/Mg复合材料中的碳纤维表面形貌、复合材料的硬度和拉伸强度。试验结果表明,较高的冷却速度可降低C_f/Mg复合材料的界面反应程度,减少碳纤维的表面损伤,有助于复合材料的硬度和强度提高。制备的T700碳纤维增强2D-C_f/Mg复合材料的抗拉强度可达450 MPa。     

粉末冶金法制备Tip/Mg复合材料组织及性能的研究

采用粉末冶金法制备纯Mg及Ti颗粒增强Mg基复合材料，结果表明，Ti颗粒在Mg基体中分布均匀，增强颗粒与基体界面结合良好。Ti颗粒的加入能显著提高Mg的室温强度和弹性模量，同时也使复合材料具有较好的塑性。     

粉末冶金结合多向锻造制备TiC_p/Mg复合材料的组织和性能研究

以TiC粉末和Mg粉为原料,经粉末冶金和多向锻造工艺制备TiC_p/Mg基复合材料。探讨了多向锻造、退火温度对TiC_p/Mg基复合材料组织的影响。采用室温拉伸试验分析多向锻造、退火温度和加入不同质量分数的TiC颗粒对TiC_p/Mg基复合材料力学性能的影响。结果表明,锻前材料组织相对疏松,TiC颗粒分布不均匀、出现团聚现象,而锻后材料组织致密,TiC颗粒团聚现象明显改善,退火后的复合材料中孔隙进一步愈合。多向锻造和退火对复合材料抗拉强度都有不同程度提高;随着TiC质量分数的增加,TiC_p/Mg基复合材料的抗拉强度增加。     

高含量自生Mg_2Si/Mg-9Al复合材料组织与形成机理

在Mg-9Al合金中添加3%~9%的Si,采用高频感应加热熔炼、随炉冷却凝固,获得了Mg_2Si含量高达10%~30%的Mg-9Al基复合材料。利用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析、X射线衍射分析及差热分析(DTA),研究了复合材料的凝固组织与形成机理。结果表明,复合材料都是由Mg_2Si、Mg17Al12和α-Mg等3种相组成,而Mg_2Si和Mg17Al12含量随Si含量增加而增加;复合材料凝固过程中,首先析出初生Mg_2Si,之后形成Mg+Mg_2Si共晶组织,共晶Mg_2Si依附初生Mg_2Si相生长而不形成汉字状Mg_2Si相;随着Si含量增加,Mg-9Al基体中Al含量逐渐增加,凝固行为也随之变化。     

原位晶态相增强Mg-Cu-Dy非晶基块状复合材料

采用铜模喷铸法制备出直径为3 mm的原位Mg晶态相增强块状Mg70Cu17Dy13非晶基复合材料,对Mg-Cu-Dy类合金的力学性能和变形行为进行研究。结果表明,Mg70Cu17Dy13非晶基复合材料受压时产生加工硬化并获得最大抗压强度为702.38 MPa和塑性变形率为0.81%。这缘于其中Mg相有效的承载能力、塑性变形能力及Mg相对剪切带及裂纹扩展的有效抑制作用,可从其剪切变形、断裂方式和断裂面上密集的熔滴及凸凹不平得到证实     

原位TiBw/Ti复合材料的流动性及其充型能力

采用自蔓延高温合成-感应熔炼制备了原位TiBw／Ti复合材料，通过熔模铸造，成形了“⊥”形和楔形钛基复合材料试样，测定了钛基复合材料的流动性能和充型能力。研究结果表明，与基体合金相比，钛基复合材料熔体的流动性降低了30％，钛基复合材料充满楔形试样的最小壁厚为0．30mm。提出了一种新的表征钛基复合材料充型能力的方法。经计算，在自由流动的情况下，原位TiBw／Ti复合材料熔体填充细小型腔的大小为0．975～2．460mm。     

二氧化硅原位反应在制备镁基复合材料中的应用

在熔融镁合金中加入活化SiO2颗粒，由其与镁反应生成Mg2Si原位合成镁基复合材料；用X射线衍射仪(XRD)、电子探针显微分析仪(EPMA)、能谱仪(EDX)对制备的复合材料进行了分析。结果表明，SiO2原位反应制备的镁基复合材料中的增强相Mg2Si颗粒分布均匀，与基体结合较好，复合材料硬度得到提高。     

往复挤压Mg2Si增强镁铝基复合材料的组织与性能

采用石墨型铸造制备了Mg2Si增强镁铝基复合材料,并对该材料进行了不同道次的往复挤压,探讨往复挤压工艺对复合材料组织与力学性能的影响,以寻求改善Mg2Si相形貌并细化其尺寸的新途径。研究表明,往复挤压对该复合材料中Mg2Si相具有较好的破碎作用,而且挤压道次越多,对Mg2Si相的破碎效果越好,Mg2Si相在复合材料中的分布越均匀。往复挤压可显著提高复合材料的室温抗拉强度,但对150℃时材料的抗拉强度提高效果不大。铸态Mg2Si增强镁铝基复合材料在150℃下具有较高的耐热性,抗拉强度为180.5MPa,这主要得益于Mg2Si相的高熔点及其良好的热稳定性。     

热挤压对15％Mg2Si/Al-Si-Cu复合材料组织及性能的影响

采用熔炼法制备了15％Mg2Si/Al-3％Cu-3％Si复合材料,并研究了热挤压对复合材料的组织及性能的影响.结果 表明,铸态15％Mg2Si/Al-Cu-Si复合材料中初生Mg2Si相(记为Mg2Sip)呈多边形状,且大都具有尖锐的棱角,其尺寸(DMg2siP)约为31.24μm,菊花状的共晶Mg2Si相(记为Mg...     

Mg—Li基合金及复合材料的制备工艺

对Ｍｇ－Ｌｉ基合金制备所用原材料、熔炼设备及工艺，以及Ｍｇ－Ｌｉ基复合材料的制备工艺进行了总结和分析。     

原位反应自生MgO/Mg2Si增强镁基复合材料的热力学和动力学研究

对SiO2与Mg反应的热力学分析计算，在Mg的熔化温度范围内，Mg与SiO2反应生成MgO和Mg2Si。通过真空感应炉中氩气保护，在纯Mg熔体中加入SiO2原位反应自生MgO／Mg2Si增强镁基复合材料，并采用XRD、OM、ESEM、EDAX等对反应生成相的种类、形态、大小和分布等进行研究。结果表明：800℃在Mg中加入SiO2可原位反应生成Mg2Si和MgO增强相，Mg2Si为多角形和细条状，在Mg基体中分布均匀；MgO为细小的粒子状，在熔体中分布不均匀，大多则是聚集在坩蜗底部；机械搅拌可有效削弱反应添加物SiO2的动力学沉降过程，改善原住反应的动力学条件，促使反应生成的MgO在熔体中分布均匀.初步建立起SiO2与Mg反应的宏观动力学模型。     

石墨烯纳米片增强镁基复合材料力学性能及增强机制

采用分子动力学方法(MD)对单层石墨烯纳米片(GNPs)与单面及双面Ni包覆单层GNP (Ni-GNP、NiGNP-Ni)增强镁基复合材料(GNP/Mg、Ni-GNP/Mg、Ni-GNP-Ni/Mg)在单轴拉伸作用下的力学性能进行了研究,并与含有空位缺陷的双面Ni包覆单层GNP (Ni-defected GNP-Ni)及双面Ni包覆多层GNPs (Ni-n GNPs-Ni)增强镁基复合材料(Ni-defected GNP-Ni/Mg、Ni-n GNPs-Ni/Mg (n为GPNs层数))拉伸性能进行了对比。研究结果表明:GNPs的加入可以显著增强镁基复合材料的力学性能,与单晶Mg相比,GNP/Mg纳米复合材料在300 K及应变速率为1×10~9 s~(-1)时的拉伸强度和弹性模量分别提高了32.60%和37.91%,而Ni-GNP-Ni/Mg的拉伸强度和弹性模量分别提高了46.79%和54.53%;此外,Ni-defected GNP-Ni/Mg复合材料的弹性模量和拉伸强度较GNP/Mg有较大的提高,但其断裂应变提高的幅度较小;而Ni-GNP/Mg复合材料的拉伸强度和断裂应变较GNP/Mg有较大的提高,但其弹性模量提高的幅度较小。Ni-GNP-Ni/Mg基复合材料的弹性模量、拉伸强度和断裂应变随着温度的升高而降低,表现出了温度软化效应,但复合材料弹性模量的变化对温度不敏感。随着Ni-n GNPsNi中n的增加,即增强体体积分数增大时,复合材料弹性模量、拉伸强度及断裂应变均随之增大,复合材料表现出良好的综合力学性能。最后通过对原子结构演化的分析,发现Ni-GNP-Ni/Mg纳米复合材料的强化机制主要是界面强化、载荷的有效传递及位错强化。