35%SiCp/Al复合材料的热加工图及变形组织

利用Gleeble-1500D热模拟试验机对35%SiCp/Al复合材料进行压缩试验,研究其在温度为350～500℃、应变速率为0.01～10 s~(-1)条件下的高温塑性变形行为。由试验得出的变形过程中的应力-应变曲线,建立了功率耗散效率图和热加工图,确定了热加工的稳定区和失稳区,观察分析了加工图中不同区域的显微组织。结果表明:35%SiCp/Al复合材料的流变应力随变形温度的降低或应变速率的升高而增加,应力-应变曲线变化主要以动态再结晶为特征。最适合热变形加工的条件是变形温度为370～420℃、应变速率为0.15～1 s~(-1)的区域,加工安全区微观组织明显改善,并出现再结晶晶粒。     

TiC_P增强镁基复合材料热加工图研究

通过热压缩试验对3vol%TiCP增强镁基复合材料的热加工图进行研究,并通过热挤压试验验证。结果发现,3 vol%TiCP增强镁基复合材料的最佳热加工区域在370～400℃、拉伸速率为10-1～10-0.5 s-1的动态再结晶区,并确定了3vol%TiCP/AZ91D复合材料所特有的非稳流变区域。     

NiPt15合金热变形行为及热加工图研究

通过Gleeble-3500 热模拟实验机在950~1150℃,应变速率为0.01~3s-1 条件下的近等温热模拟压缩实验,建立了NiPt 15合金的流变应力-应变曲线及其热加工图。分析了NiPt15合金不同变形阶段的功率耗散情况;阐明了NiPt15合金的损伤失稳机制;基于Prasad 动态材料模型获得了不同应变速率、温度条件下的能量耗散率和失稳系数;研究了应变量、温度和应变速率对于能量耗散率和失稳系数的影响。结果表明：（1）变形温度是影响曲线变化趋势及动态再结晶的主要因素,且变形温度越高,应变速率越低,动态再结晶越充分;（2）加工失稳机制主要包括局部塑性变形、剪切变形带以及开裂,随真应变的增大先发生局部塑性变形,而后由剪切变形带取代,并最终向开裂演变;（3）NiPt15合金较为优异的加工实验条件主要集中在非失稳区,即变形参数1000~1100℃,0.03~0.1s-1以及1100~1130℃,0.01~0.03s-1范围内,并通过显微组织分析对热加工图进行了验证。     

AlN/Al原位复合材料研究

通过热力学方法分析了AlN生成反应进行的可能性，探讨了AlN／Al原位复合材料的金相组织，确定了增强相AlN的存在及其尺寸大小。研究结果表明：AlN增强相为纳米级尺寸，它均匀分布于共晶相中，基体α—Al相中没有AlN相。纳米增强相AlN对复合材料有细化晶粒强化及弥散强化作用。     

15CrMoR钢热变形行为及其热加工图的研究

采用Gleeble-3800热模拟试验机对15CrMoR钢进行了热压缩,变形温度950～1150℃、应变速率0.05～5s-1,真应变0.7。并通过应力应变曲线得到了材料本构方程和热加工图。结果表明,在应变0.7下15CrMoR钢的温升ΔT随着应变速率的增加和变形温度的降低而增加,且最大值在低温高应变速率处。15CrMoR钢在最初0.1应变时,功率耗散系数η值在1000℃和1115℃达到最大,随着温度增加、应变速率的减小,η值增加,在1150℃/0.05 s-1处达到最大值。     

粉末冶金15%SiC_p/2009Al复合材料的高周疲劳性能

采用粉末冶金法制备15%SiCp/2009Al(体积分数)复合材料,并测试其旋转弯曲疲劳和轴向疲劳性能,采用扫描电镜观察其疲劳断口。结果表明:15%SiCp/2009Al复合材料具有良好的高周疲劳性能,疲劳裂纹萌生于试样表面中较大的SiC颗粒、金属间化合物颗粒以及一些"无特殊微观组织特征"区域;疲劳裂纹扩展以形成微孔与韧窝、形成撕裂脊、增强颗粒SiC开裂、增强颗粒-基体界面脱粘为主要形式;控制SiC颗粒粒度、优化SiC颗粒均匀分布于2009Al基体、保证SiC颗粒与基体具有良好的界面结合,这样的微观组织对15%SiCp/2009Al复合材料的疲劳性能至关重要。     

SiC_P/Al复合材料导热性能研究

采用铝液无压浸渗工艺制备了SiCP/Al复合材料,研究了基体金属、颗粒粒径、颗粒体积分数、颗粒形貌对复合材料导热性能的影响。结果表明,以ZL101为基体的该复合材料的热导率高于以纯铝1060为基体的热导率,以纯铝1060为基体的SiCP/Al复合材料存在Al4C3。SiCP/Al复合材料的热导率随SiC颗粒粒径增大而增大,而颗粒体积分数越高,复合材料的热导率越低。近球形SiC颗粒增强复合材料的热导率高于不规则形颗粒增强复合材料的热导率。     

SiCp/Al复合材料热膨胀系数的研究

研究了预热处理、颗粒尺寸、体积分数及基体种类对ＳｉＣｐ／Ａｌ系画材料在２５～１５０℃之间热膨胀系数（ＣＴＥ）的影响。发现退火态的ＣＴＥ较高，而Ｔ６态和预循环态的ＣＴＥ较低。较高的颗粒体积分类、较小的颗粒尺寸以及较硬的对降低复合材料的ＣＴＥ有利。研究还表明，在温度反复循环时热膨胀系数会发生变化，在最初几个循环中，升温段的热膨胀系数逐渐减小，而降温段的热系数却增大，即加热和冷却过程中的变化不可逆，说明     

Sc掺杂TiB2/6061复合材料热变形行为及热加工图

采用Gleeble-3800热模拟试验机对0.2%Sc-2%TiB₂/6061复合材料进行热压缩实验,研究了该材料在变形温度为623～773 K、应变速率为0.001～1 s^-1条件下的热变形行为,基于应力应变曲线,构建了材料的本构方程及热加工图。结果表明：0.2%Sc-2%TiB₂/6061复合材料的流变应力随变形温度的升高和应变速率的降低而降低,材料的热变形激活能为227.751 kJ/mol;在热压缩过程中,失稳区主要出现在高应变速率区域(663～773 K,0.132～1 s^-1)及低温区域(623～655 K,0.001～0.040 s^-1),最优的热加工区域为变形温度703～773 K、应变速率0.017～0.107 s^-1。热变形过程中该材料的软化机制主要为动态回复。     

BN/Al金属基复合材料

ＢＮ／Ａｌ金属基复合材料陶瓷增强剂与其金属基体之间的良好结合，是获得金属基复合材料高强度的关键，但是通常由于金属与陶瓷在物理、化学、电学以及力学性能上的差异，而很难获得良好的结合，采用传统的粉末冶金法就得不到性能良好的ＢＮ／Ａｌ金属基复合材料。近年来...     

Al2O3/Cu-WC复合材料热变形行为及热加工图

在Gleeble 1500D热模拟机上对Al2O3/Cu-WC复合材料进行热压缩实验,研究变形温度为350-750℃、应变速率为0.01-5 s 1条件下的热变形行为。结果表明:Al2O3/Cu-WC复合材料高温流变应力—应变曲线主要以动态再结晶软化机制为特征,峰值应力随变形温度的降低或应变速率的升高而增加;热变形过程中的稳态流变应力可用双曲正弦本构关系式来描述,其激活能为229.17 kJ/mol。根据材料动态模型,计算并建立Al2O3/Cu-WC复合材料的热加工图,据此确定热变形流变失稳区及热变形过程的最佳工艺参数,其热加工温度为650-750℃,应变速率为0.1-1 s 1。     

TiB_2/7055Al原位合成铝基复合材料高温变形行为与热加工性能

采用Gleeble-1500热模拟机进行热压缩实验,研究变形温度为300～450℃、应变速率为0.01～10s-1时TiB2/7055Al原位合成铝基复合材料的热变形行为。结果表明:热变形过程流变应力可用双曲正弦本构方程来描述,平均变形激活能为158.3kJ/mol,根据材料动态模型,计算并分析TiB2/7055Al的加工图。利用加工图确定热变形的流变失稳区,获得试验参数范围内的热变形过程最佳工艺参数,其热加工温度范围在430～450℃,应变速率范围为10～3.16s-1和0.032～0.01s-1的两个区域。     

基于神经网络和热加工图的TA15钛合金热变形行为研究

运用Gleeble-1500热模拟机对TA15钛合金进行了热压缩试验(变形温度1123~1273 K,应变速率0.01~10 s-1)。根据试验所得数据,借助前馈性学习算法训练了人工神经网络模型并基于动态材料模型绘制出加工图。通过相关性系数和相对误差等统计标准评估并验证了网络模型的预测能力。结果表明:TA15钛合金在应变为0.8时的可加工区域有高温低应变速率的稳定区和低温高应变速率的稳定区,基于神经网络建立的本构关系模型能够很好地用于描述TA15钛合金在热加工时各参数之间的高度非线性关系。     

原位合成TiC/Al复合材料研究现状

综述了TiC/Al复合材料的组织性能特征,分析了影响组织性能的因素,简介了当今几种常见的原位合成TiC/Al复合材料制备工艺及其特点,展望了研究发展方向。     

SiC_p/Al复合材料脉冲激光焊接研究

研究了SiCp/Al复合材料的脉冲激光焊接。重点讨论了激光光强、脉冲作用时间及激光束聚焦位置等参数对焊缝熔深和宽度的影响;讨论了其界面反应对焊接接头力学性能的影响。研究结果表明,SiCp/Al复合材料的激光焊接区存在着3个组织性能明显不同的区域。     

SiCp/Al复合材料化学镀镍耐蚀性研究

利用交流阻抗技术和极化曲线,研究了SiCp/Al复合材料基体上高磷(w(P)=10.698%)和中磷(w(P)=6.056%)两种化学镀镍层在w(NaCl)=3.5%的NaCl溶液中的腐蚀行为,并通过扫描电子显微镜观察了镀层的腐蚀形貌。结果表明,在w(NaCl)=3.5%NaCl溶液中,以饱和甘汞电极为参比电极,高磷镀层自腐蚀电位为-0.641 V,电荷转移电阻为12.49Ω;中磷镀层自腐蚀电位为-0.879 V,电荷转移电阻为8.11Ω;高磷镀层的耐蚀性优于中磷镀层;两种镀层发生了不同程度的孔蚀。结合正交试验结果及有关文献,确定了SiCp/Al复合材料高磷化学镀镍工艺,并提出了改善镀层耐蚀性的几种途径。     

TiB2/Al 复合材料摩擦行为研究

采用挤压铸造法制备TiB_2/Al复合材料并发现其在低载高速下具有自润滑特性,因此借助于摩擦试验研究了载荷、滑动速度、摩擦副对该材料摩擦行为的影响。结果表明,低载高速条件下TiB_2/Al复合材料与GCr15轴承钢室温干摩擦时,随着滑动时间的延长,平均摩擦系数未出现明显的上升或下降过渡现象,仅瞬时摩擦系数呈现出不同程度的湍流波动状态。滑动速度为0.8 m/s时,随着载荷的增大,TiB_2/Al复合材料与GCr15干摩擦的平均摩擦系数基本不变,但瞬时摩擦系数的波动幅度减小,摩擦系数的标准偏差减小。载荷为0.49 N时,随着滑动速度的增大,平均摩擦系数没有明显的变化,在0.165～0.255之间波动。与等速度变载荷时相比,等载荷变速度条件下TiB_2/Al复合材料的摩擦系数分散性比较大。采用GCr15为摩擦副时,TiB_2/Al复合材料的瞬时摩擦系数湍流波动较复合材料自摩擦时要大些。自磨时复合材料的平均摩擦系数为0.08左右,与GCr15对磨时平均摩擦系数为0.18左右。     

WC_p/2024Al复合材料热学性能研究

利用粉末冶金法制备了WC颗粒体积分数分别为8%、11.8%、16.7%的WCp/2024Al复合材料,采用扫描电子显微镜、热膨胀分析仪、热导率测试仪等多种手段研究不同WC体积分数、挤压比和热处理对复合材料热膨胀系数（CTE）、热导率和微观结构的影响。结果表明：复合材料的热膨胀系数随WC体积分数的增大而明显降低,随挤压比的增大而提高,经过T4态热处理后,复合材料内应力的降低和第三相的析出导致其热膨胀系数降低,热膨胀系数的实测值与kermer模型的计算值相近。复合材料的热导率随WC体积分数的增大而降低。     

原位合成TiC/Al复合材料研究现状

综述了TiC/Al复合材料的组织性能特征,分析了影响组织性能的因素,简介了当今几种常见的原位合成TiC/Al复合材料制备工艺及其特点,展望了研究发展方向。     

SiCp/Al复合材料脉冲激光焊接研究

研究了SiCp/Al复合材料的脉冲激光焊接。重点讨论了激光光强，脉冲作用时间及激光束聚焦位置等参数对焊缝熔深和宽度的影响；讨论了其界面反应对焊接接头力学性能的影响。研究结果表明，SiCp/Al复合材料的激光焊接区存在着3个组织性能明显不同的区域。