搅拌铸造竹叶灰铝基复合材料的显微组织和力学性能（英文）

以从农业废物中分离出的竹叶灰(BLA)为增强剂,当竹叶灰(BLA)含量分别为2%、4%和6%时,以Al-4.5%Cu合金为基体,采用搅拌铸造方法制备复合材料。该复合材料由于基体和增强粒子之间的有效结合,而具有优越的性能。采用各种试验确定该复合材料的力学性能,如密度、孔隙度、硬度和抗拉强度。将所得结果与基体合金相进行比较。采用OM、SEM-EDAX和XRD分析方法对所选基体合金中增强粒子的分散性进行分析。结果表明,复合材料中BLA颗粒均匀分布于晶体内。此外,还观察到BLA颗粒与基体合金有良好的结合,且界面清晰。随着BLA颗粒质量分数的增加,复合材料的密度降低,而孔隙度增大。当复合材料中BLA颗粒含量达到4%时,材料的硬度和抗拉强度都增加,而当BLA含量进一步增加时,硬度和抗拉强度都会降低。     

硼酸铝晶须增强铝基复合材料的显微组织、力学性能和磨损性能（英文）

通过传统的粉末冶金技术制备不同含量硼酸铝晶须(ABOw)(5%, 10%, 15%,质量分数)增强的商业纯铝基复合材料,并对其显微组织特征和力学性能进行研究。采用粉末冶金方法有效混合铝粉和ABOw,将混合粉冷压后在600℃下烧结。通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)对烧结后的复合材料进行显微组织表征,测定复合材料的孔隙率随ABOw含量的变化,研究ABOw含量变化对复合材料的力学性能,包括硬度、抗弯强度和抗压强度的影响,及复合材料在恒定载荷下、不同滑动距离下的干滑动磨损行为。结果表明,当ABOw含量为10%(质量分数)时,复合材料具有最大的抗弯强度和抗压强度,分别为172 MPa和324 MPa,并且硬度得到改善,约为HV 40.2。但是,随着ABOw含量的进一步增加,性能降低。含10%ABOw复合材料的耐磨性能也得到显著提高。Al-10%ABOw复合材料优异的综合性能归因于其具有良好的界面结合性能、低的孔隙率和好的组织均匀性。     

硼酸铝晶须增强铝基复合材料的显微组织、力学性能和磨损性能（英文）

通过传统的粉末冶金技术制备不同含量硼酸铝晶须(ABOw)(5%, 10%, 15%,质量分数)增强的商业纯铝基复合材料,并对其显微组织特征和力学性能进行研究。采用粉末冶金方法有效混合铝粉和ABOw,将混合粉冷压后在600℃下烧结。通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)对烧结后的复合材料进行显微组织表征,测定复合材料的孔隙率随ABOw含量的变化,研究ABOw含量变化对复合材料的力学性能,包括硬度、抗弯强度和抗压强度的影响,及复合材料在恒定载荷下、不同滑动距离下的干滑动磨损行为。结果表明,当ABOw含量为10%(质量分数)时,复合材料具有最大的抗弯强度和抗压强度,分别为172 MPa和324 MPa,并且硬度得到改善,约为HV 40.2。但是,随着ABOw含量的进一步增加,性能降低。含10%ABOw复合材料的耐磨性能也得到显著提高。Al-10%ABOw复合材料优异的综合性能归因于其具有良好的界面结合性能、低的孔隙率和好的组织均匀性。     

纳米A12O3/2024铝基复合材料的显微组织及力学性能

利用球磨预分散一搅拌铸造法制备纳米Al2O3/2024复合材料,并对所制备的铝基复合材料进行了显微组织及力学性能的研究.结果表明,经球磨预分散后,纳米颗粒团聚现象明显消除,纳米Al2O3呈单颗粒分散于Al粉表面;复合粉体添加法有效避免了超细增强颗粒和基体润湿性差和分散性较差的问题,实现纳米Al2O3颗粒均匀弥散分布于基体合金中;纳米Al2O3颗粒的加人显著提高基体合金的力学性能.与传统搅拌铸造相比,所制备的Al2O3/2024复合材料的抗拉强度、屈服强度和显微硬度分别提高了58％、59％和16％.     

楔形压制铝基复合材料的显微组织及力学性能

采用喷射沉积制备SiCp/Al-Fe-V-Si复合材料坯料,采用楔形压制工艺对沉积坯料进行致密化处理,研究楔形压制工艺对复合材料孔洞、密度、SiC-Al界面和力学性能等方面的影响。结果表明,增大楔形压制压下量能有效改善材料的组织与性能;压下量小于45%时,沉积颗粒间、Al基体与SiCp之间仍存在微裂纹,冶金结合状况差,材料抗拉强度和伸长率较低;当压下量大于45%时,沉积颗粒之间、Al基体与SiCp之间的微裂纹弥合,界面结合改善,压制过程中SiC-Al界面处无明显的Al4C3脆性相生成;压下量继续提高,复合材料显微组织无明显变化,但SiCp分布更均匀。当压下量为50%时,材料抗拉强度增加至291MPa,伸长率提高到2.4%。     

搅拌铸造金红石增强AA6061基复合材料的显微组织和力学性能（英文）

采用一种新型的双级搅拌铸造法制备铝基复合材料(AMCs)。将不同质量分数的金红石颗粒(1%, 2%, 3%和4%)分散于AA6061基体中,研究复合材料的密度、抗拉强度、硬度和显微组织。双级搅拌铸造法使金红石颗粒均匀分布于AA6061基体中,AMCs的性能相较于母材得到提高。与未增强的母材相比,金红石增强的AMCs具有较高的抗拉强度和硬度,且增强效果随金红石颗粒含量的增加而增加。然而,当金红石颗粒质量分数超过3%时,样品的抗拉强度降低。与母材相比,3%金红石颗粒增强的AMCs的硬度和抗拉强度分别提高了36%和14%。     

搅拌摩擦加工制备A356铝基复合材料的显微组织与力学性能(英文)

通过搅拌摩擦加工技术将SiC颗粒加入到A356铝合金中制备铝基复合材料,搅拌摩擦加工参数为:旋转速度1800r/min和行进速度127mm/min。基体金属A356铝合金为亚共晶AlSi枝晶组织,而搅拌区的组织与基体金属区不同。共晶Si和SiC颗粒均匀分布于初始铝固溶体中,而经历了剧烈变形的热力影响区的共晶Si和SiC颗粒呈沿旋转方向分散的特征。搅拌区的硬度比基体金属的高,因为在搅拌区存在的缺陷明显减少,共晶Si和SiC均匀分布在其中。     

碳化硅与氟钛酸钾原位反应制备AA6061/TiC铝基复合材料的显微组织与力学性能表征（英文）

采用K_2TiF_6无机盐和SiC陶瓷颗粒与铝熔体原位反应制备不同含量TiC颗粒(0,2.5%,5%,质量分数)增强AA6061铝合金。为分解SiC释放碳原子,合金在高温下进行铸造,并保温一段时间。X射线衍射分析表明铝基复合材料中只生成TiC颗粒而未见其他金属间化合物。采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)和背散射电子衍射(EBSD)分析AA6061/TiC复合材料的显微组织。结果表明原位生成的TiC颗粒分布均匀,界面清晰,结合良好,并具有立方、球形和六方等形状。EBSD图像表明TiC颗粒对复合材料具有明显的晶粒细化效果。TiC颗粒可提高铝基复合材料的显微硬度和抗拉强度。     

搅拌铸造SiC_p/2024铝基复合材料的显微组织与力学性能

利用搅拌铸造?热挤压工艺制备SiCp/2024铝基复合材料板材,研究该复合材料铸态、热挤压态和热处理态的显微组织及力学性能。结果表明:SiC颗粒较均匀地分布于铸锭中,大部分SiC颗粒沿晶界分布,少数颗粒分布于晶内,晶界粗大的第二相呈非连续状分布;复合材料经热挤压变形后,显微孔洞等铸造缺陷明显消除,破碎的晶界第二相及SiC颗粒沿热挤压方向呈流线分布,复合材料的强度和塑性显著提高;对热挤压板材进行(495℃,1h)固溶处理+(177℃,8h)时效处理后,其抗拉强度达430MPa,此时的主要析出强化相为S′(Al2CuMg);热挤压变形有利于改善SiC颗粒与基体合金的界面结合,热处理SiCp/2024铝基复合材料的主要断裂方式为基体合金的延性断裂、SiC颗粒断裂和SiC/Al的界面脱粘。     

添加La、B对钛基复合材料显微组织和力学性能影响规律（英文）

通过添加不同质量分数(0.36%,0.72%,1.45%)的镧(La)和不同质量分数(0.17%,0.34%,0.68%)的硼(B)到Ti6Al4V基体合金,经过普通的真空自耗电弧熔炼和热锻技术成功制备了TiB+La2O3颗粒增强钛基复合材料,并对材料热处理后的显微组织和力学性能进行了分析。利用XRD对试样进行了物相分析,应用金相显微镜和扫描电镜对复合材料显微组织进行了观察,特别探讨了增强体的演变特征,测定了材料的室温力学性能和高温力学性能。结果表明,La、B的添加对复合材料的显微组织和力学性能的影响巨大,制备的复合材料表现出优异的力学性能,抗拉强度可提高148 MPa,能显著地强化基体合金。     

Cu含量对CNTs/Al-Cu复合材料显微组织和压缩力学性能的影响（英文）

通过热压烧结和热轧制备碳纳米管(CNTs)增强的Al-Cu基复合材料,系统研究Cu含量对Al与CNTs的界面反应、含Cu沉淀物的析出行为及相应复合材料力学性能的影响。研究表明,提高Cu含量不仅能使复合材料制备过程中含Cu析出相的数量和尺寸增加,而且能促进CNTs与Al基体之间的界面反应,加剧CNTs转化为Al₄C₃。由于含有1%Cu(质量分数)的复合材料保持CNTs的原始结构,因此,它在所有复合材料中具有最高的强度、弹性模量和硬度。此外,增加Cu含量还能改变影响复合材料强度的主要强化机制。     

SiC颗粒增强铝基复合材料的显微组织与力学性能

采用压铸浸渗法制备了体积分数为50%的SiC/Al-5.3Cu-0.8Mg-0.6Ag-0.5Mn耐热铝基复合材料.通过拉伸测试与组织观察,研究了高体积分数SiC颗粒增强对基体合金的显微组织与力学性能影响.结果表明,在基体Al-5.3Cu-0.8Mg-0.6Ag-0.5Mn合金中掺入高体积分数的SiC颗粒后,复合材料的时效硬化与拉伸性能得到了大幅度的提高,185 ℃峰时效处理后的抗拉强度从356 MPa增大到520 MPa.SiC/Al-5.3Cu-0.8Mg-0.6Ag-0.5Mn复合材料的组织致密,分布均匀,其断裂方式包括界面脱开、基体韧断和增强体开裂.高体积分数SiC颗粒的增强并不改变基体合金的时效析出过程,析出相由Ω相和少量θ＇相组成,但SiC颗粒与基体之间发生了界面反应,生成了纳米级的Al4C3化合物.     

深冷时效循环处理铝基原位复合材料的显微组织和力学性能

采用熔体直接反应法,以工业7055铝合金为基体,利用K2TiF6和K2ZrF6多组元制备Al3(Ti0.5Zr0.5)原位颗粒强化铝基复合材料,再将复合材料经过挤压、固溶时效处理后进行深冷时效循环处理。采用正交实验设计法研究降温速度、处理时间和循环次数对复合材料显微组织和力学性能的影响。采用差示热分析仪对复合材料进行低温热分析,采用SEM和TEM对材料显微组织进行观察。结果表明:材料从液氮温度77 K升温至165 K左右时出现了明显的放热峰,此温度处出现了相变。热计算结果表明该温度下大量析出了S相(Al2CuMg)。深冷处理后复合材料内部细小析出相数量增多,主要组分是η(MgZn2)相和η′(MgZn2′)相;随着降温速度、处理时间和循环次数增加,性质不稳定且硬度高的η′相数量减少,性质稳定硬度较低的η相数量增加。与未冷处理试样相比,深冷时效循环处理后试样的平均抗拉强度提高14.7%,冲击韧性提高10.9%,伸长率提高50%,断裂机制为韧窝型断裂机制。当试样具有高强度、高韧性时,对应的最优冷处理参数为:降温速度v为1℃/min、保温时间t为24 h、循环次数N为1或2。当试样的伸长率最高时,对应的参数为:v为10℃/min、t为36 h、N为1。复合材料强化机制为析出相强化、位错强化和细晶强化等。     

AlCuFe共晶合金的显微组织和力学性能（英文）

制备特殊用途的AlCuFe合金,评估生长速率变化导致的结果,因为材料生长速率不同而引起的共晶间距(显微组织)的变化会影响其力学、电和热性能。为了研究AlCuFe合金的显微组织,在恒定的温度梯度(G=8.50 K/mm)和5种不同的生长速率(V=8.25, 16.60, 41.65, 90.05, 164.80μm/s)下,通过定向凝固法制备共晶成分的Al-32.5%Cu-0.5%Fe(质量分数)合金。得到生长速率对共晶间距影响,并通过对显微组织变化的回归分析及Hall-Petch关系得出显微硬度和极限拉伸强度。结果表明,尽管生长速率增加约20倍,但共晶间距却减少约5个数量级,而生长速率和显微组织变化导致的力学性能变化约为1.5个数量级。     

真空热压法制备2024Al/Gr/SiC复合材料的显微组织和力学性能（英文）

采用真空热压法制备了2024Al/Gr/SiC复合材料,其中SiC颗粒和鳞片状石墨(Gr)的体积分数分别为5%~10%和3%~6%。采用光学显微镜、扫描电镜、硬度和拉伸性能测试研究SiC颗粒和石墨对分别经160、175和190°C时效处理后复合材料显微组织和力学性能的影响。结果表明:加入SiC颗粒和石墨能明显加速第二相时效析出,但SiC颗粒对时效行为的影响比石墨大。复合材料的拉伸强度和伸长率随着SiC颗粒和石墨含量的增加而降低,石墨对伸长率的影响比SiC颗粒更大。2024Al/3Gr/10SiC复合材料在165°C时效8 h时的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为387 MPa,280.3 MPa和5.7%。2024Al/Gr/SiC复合材料的断裂机制为基体韧性断裂和复合相颗粒与基体间撕裂断裂。     

高温轧制Al-TiB_2/TiC原位复合材料的显微组织及力学性能（英文）

在铝熔体中利用纯Ti与Al-B-C合金的原位反应成功制备出一种原位自生颗粒增强的Al-TiB_2/TiC复合材料,随后采用高温轧制改善其增强颗粒在基体中的分布与复合材料的力学性能。利用场发射扫描电镜表征复合材料在轧制变形过程中的显微组织演变过程,并通过拉伸和显微硬度试验测定复合材料的力学性能变化。结果表明:随着轧制压下量的增加,复合材料的显微组织得到明显改善,颗粒分布更加均匀;当压下量达到90%时,复合材料的抗拉强度提高到185.9 MPa,显微硬度达到HV 59.8,与铸态样品相比分别提高了140%和35%。另外,基于拉伸样品的断口形貌分析了复合材料的强化机理。     

粉末冶金制备Al2024/SiC功能梯度复合材料的显微组织表征和力学性能（英文）

采用粉末冶金和热压技术制备了不同梯度层数和不同SiC含量的Al2024/SiC功能梯度材料。研究了梯度层数和SiC含量对Al2024/SiC功能梯度材料显微组织和力学性能的影响。XRD和SEM-EDX分析表明Al和SiC为复合材料的主要成分,同时还有Al_4C_3、CuAl_2和CuMgAl_2等其他成分。表层含有40%SiC的两层Al2024/SiC功能梯度材料具有最高的抗弯强度,为1400 MPa。显微硬度的降低和孔隙率的变化与SiC含量和金属间化合物的形成有关。结果表明,显微硬度的增加和金属间化合物的形成对复合材料力学性能的提高起重要作用。     

焊料对锰铝青铜补焊件显微组织和力学性能的影响（英文）

使用不同金属焊料对UNS C95700锰铝青铜板进行补焊,研究焊件的显微组织和力学性能。结果表明,焊件主要显微组织为具有不同形貌的α,β和κ相。锰的加入使焊件显微组织中α相的含量由80%(无Mn焊件)降低到57%(12.5%Mn焊件)。在高镍焊件中κ相的形貌为层状,而在高锰焊件中κ相形貌变为球状。相对于使用高镍焊料获得的焊件,采用高锰焊料获得的焊件具有较高的抗拉强度和弯曲强度。当以非合金焊料ERCuAl-A2为衬底、高锰焊料(ERCuMnNiAl)为填充焊道进行补焊时,焊件的力学性能最佳。此焊件的抗拉强度比基体金属的抗拉强度提高了39%,且弯曲试验后仍未发生开裂现象。     

FeNiCrCoAl3颗粒增强2024铝合基复合材料的显微组织和力学性能

将不同比例的2024商业铝粉和由气雾化法制得的FeNiCrCoAl,高熵合金粉球磨不同时间,然后,将混合粉末通过热挤出方法成型。通过XRD、SEM和TEM方法研究球磨粉和烧结后合金的显微组织,并通过应力测试机测试挤出样品的力学性能。结果表明：球磨后,粉末的晶粒尺寸减小,显微组织发生变化。混合粉末经过48h球磨后,颗粒平均直径约为30nm;粉末在热挤出后,晶粒尺寸约为70nm。在适当条件下,热挤出合金的压缩强度达到710MPa。通过对样品组织和性能关系的分析发现：强度的增加主要归因于纳米a（A1）和FeNiCrCoAl,颗粒以及析出的超细二次相Al6Fe相和富Fe相。     

金刚石/铝导热复合材料的显微组织与热力学性能

以高温盐浴法对金刚石表面进行镀硅处理来改善金刚石和铝基之间的界面结合,镀硅后的金刚石颗粒表面略显粗糙,表面的镀层均匀;采用真空热压烧结法制备高导热镀硅金刚石/铝复合材料,研究了烧结温度和金刚石体积分数对复合材料相对密度和热导率的影响。随着金刚石体积分数的增加,复合材料的相对密度和热导均呈现先升后降的趋势,当金刚石体积分数为45%时,复合材料的热导率达到最大,为558 W/mK。