基体合金对连续Al2O3f/Al复合材料微观组织及拉伸强度的影响

选用Nextel610型Al2O3纤维作为增强体,采用真空气压浸渗法制备了纤维体积分数40%、基体合金分别为1A99、ZL210A、ZL301及7075合金的单向连续Al2O3f/Al复合材料,并用NaOH溶液萃取出Al2O3纤维,研究了基体合金对连续Al2O3f/Al复合材料的致密度、纤维损伤及拉伸强度的影响。结果表明：基体合金对连续Al2O3f/Al复合材料的致密度和微观组织有明显影响,其中连续Al2O3f/ZL301复合材料致密度最高为99.2%,组织缺陷最少;连续Al2O3f/1A99复合材料致密度最低为96.8%,这种差异是由于不同基体与纤维之间润湿性不同导致的。不同基体与纤维发生了不同程度的界面反应,最后表现为对纤维的损伤程度不同。连续Al2O3f/1A99、Al2O3f/ZL210A、Al2O3f/ZL301及Al2O3f/7075四种复合材料的拉伸强度分别为465MPa、479MPa、680MPa和389MPa,缺陷、纤维损伤和界面结合强度是影响连续Al2O3f/Al复合材料强度的主要因素。     

挤压铸造Al2O3f-Cf/ZL109混杂复合材料纤维的含量和制备工艺优化

利用挤压铸造，采用正交试验和极差分析法优化了Al2O3和C短纤维混杂增强ZL109金属基复合材料中纤维的加入量和制备工艺参数。结果表明：当Al2O3体积分数为12%时，复合材料的抗拉强度和耐磨性最佳；复合材料的抗拉性强度随着C纤维含量的增加略有下降，但耐磨性逐渐增加。当压力大于50MPa时，压力变化对复合材料抗拉强度和耐磨性影响不大。预制块预热温度较低和浇注温度较高时，复合材料的抗拉强度和耐磨性能较低。优化结果为：Al2O3知纤维体积分数12%、C短纤维体积分数4%，挤压压力110MPa、预制块预热温度400-450℃，浇注温度720-770℃。     

Al2O3/Al基复合材料与基体结合强度物理意义分析

测定了Al2 O3 /Al基复合材料与基体材料间的结合强度 ,探讨了结合强度的物理意义。其物理意义是 :界面抗拉强度与试样达到断裂应变时基体中的应力分别与纤维体积分数和基体体积分数的加权平均值。并根据测定的结合强度的值结合有限元分析得出几种Al2 O3 /Al基复合材料的界面抗拉强度值     

纤维取向对复合材料摩擦磨损性能的影响

利用挤压铸造法制备了Al2O3f/ZL109短纤维筒形复合材料,在转速675 r/min、载荷100N条件下,对复合材料的纤维平行取向和纤维垂直取向磨损表面各进行了4组样品的试验,根据试验结果绘出纤维取向及体积分数对复合材料磨损性能影响的曲线图.结果表明,该复合材料纤维垂直取向比纤维平行取向耐磨,即纤维垂直取向有利于复合材料耐磨性能的提高.     

基体对连续C_f/Al复合材料致密度和强度的影响

选用M40石墨纤维(6K)作为增强体材料,采用真空气压浸渗法制备了纤维体积分数为40%、基体合金分别为ZL102、ZL114A、ZL205A及ZL301合金的单向连续Cf/Al复合材料,研究了基体合金对连续Cf/Al复合材料的致密度和抗拉强度的影响。结果表明,在预热温度为550℃、浸渗温度为730℃、浸渗压力为7 MPa、保压时间为20min的条件下,4种复合材料中,M40/ZL301复合材料的致密度最大,为99.9%,纤维在基体中的分布也最均匀;抗拉强度最高达670.2MPa,是最低的M40/ZL102复合材料的639%;其拉伸断口呈典型的韧性断裂特征。     

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。     

预热温度对SiC_f/Al复合材料纤维损伤和性能的影响

选用单向排布SiC纤维预制体为增强体材料,ZL301合金为基体材料,纤维预热温度选取500、530、550℃,制备纤维体积分数为40%的连续SiCf/Al复合材料,研究了不同纤维预热温度对连续SiC_f/Al复合材料的相组成、纤维损伤和力学性能的影响。结果表明,随着纤维预热温度上升,纤维的损伤越严重,预热500℃的纤维抗拉强度最高,为1 827MPa,是SiCf纤维原丝强度的77.7%,预热550℃时的纤维抗拉强度最低,仅为1 360MPa;纤维预热温度对连续SiC_f/Al复合材料的力学性能有较大影响,纤维预热温度为530℃时复合材料的抗拉强度最高,为483MPa,断口呈现韧性断裂特征,表现出适中的界面结合强度。     

原位反应Al2O3／Zl202复合材料的制备和力学性能

利用原位反应地与铸造工艺相结合,制备Al2O3/ZL202复合材料。结果表明：试验所制得的Al2O3/ZL202复合材料,其增强颗粒在1－5um之间,分布均匀;复合材料的抗拉强度比基体合金的抗拉强度高,伸长度比基体合金的伸长率大,体现了复合材料比基体合金具有更优的性能。     

基体合金对连续SiC_f/Al复合材料显微组织及拉伸强度的影响

选用的增强体为先驱体法制备的束丝SiC纤维(KD-Ⅱ型),采用真空气压浸渗法制备体积分数为40%、基体合金分别为ZL102、ZL114A及ZL205A合金的连续SiCf/Al复合材料,并用Na OH溶液萃取出SiC纤维,研究基体合金对连续SiCf/Al复合材料微观组织和拉伸强度的影响。结果表明:基体合金对连续SiCf/Al复合材料的微观组织及力学性能有显著地影响。其中,SiCf/ZL102复合材料纤维分散均匀和致密,SiCf/ZL114A复合材料存在少量的纤维团聚,而SiCf/ZL205A复合材料存在明显的偏聚和微孔缺陷;基体ZL102、ZL114A及ZL205A复合材料的平均拉伸强度分别为615.7、475.9和385.1 MPa,差别较大;同时,从基体ZL102、ZL114A及ZL205A的复合材料中萃取出SiC纤维的平均拉伸强度分别为原丝的50.94%、41.51%及25.09%;在浸渗过程中,纤维损伤和分布是导致不同基体复合材料力学性能差异的关键因素。     

硅酸铝短纤维铝基复合材料耐磨性研究

本文研究了以硅酸铝短奸维作增强体，工业纯铝L00，铸造铝合金ZL101为基体的复合材料耐磨性。并与以颗粒状Al2O3为增强体进行对比。结果表明：硅酸铝纤维／ZL101复合材料的耐磨性为ZL101的321倍。在相同摩擦条件下，基体相同的铝基复合材料，以硅酸铝短纤维作增强体较以颗粒Al2O3为增强体有着更高的耐磨性。应用摩擦理论推导了磨损方程Ws=1/3·K/α·P/σm·1/[(1 Ef/Ew)·Vf/(1-Vt)与实测吻合。     

铝和铝合金的深冷处理

采用了在－１９３℃长时间保温,缓慢升温到１５０℃的深冷处理工艺,对１－８系的１２种常用铝合金进行处理。研究发现,深冷处理可以提高１２３０,２０１７,２０２４,３００３,４０３２,７０７５和８００９合金的室温拉伸强度,但其塑性有所下降,深冷处理对２６１８和５２５４合金的室温力学性能影响不大,但降低了６０６３合金的室温拉伸强度,提高了它的塑性,对上述常用铝合金深冷处理前后的ＸＲＤ衍射图谱研究表明,深冷     

铝/铁复合板与铝合金超声波辅助钎焊

利用超声波辅助钎焊的方法,在大气环境、中温、无钎剂条件下,实现了铝合金与薄膜铝/铁复合板的高强、可靠连接.研究了采用Zn-Al,Al-Si钎料得到的焊缝组织及其性能.结果表明,采用Zn-Al钎料钎焊5A06铝合金和复合板,超声波能有效破除氧化膜,铝膜溶解扩散易于控制,焊缝没有金属间化合物,在铝层未完全溶解时,抗剪强度均大于70 MPa,焊缝由α-Al,η-Zn,共晶和共析组织构成;采用Al-Si钎料钎焊1100纯铝和复合板,复合板铝膜短时间内完全溶解,焊缝存在复杂的Fe-Al-Si三元化合物,并发现明显的裂纹,抗剪强度约为20 MPa.     

溶渗法制备Al3Ti/Al复合材料的研究

以钛丝网为反应源,以金属Al为基体,通过熔渗+原位反应法制备出一种Al3Ti金属间化合物颗粒增强铝基表面复合涂层。根据差热分析结果确定了反应温度为890℃;通过XRD、SEM以及显微硬度和磨损测试对所得到的复合涂层进行了表征。结果表明:当保温时间为20 min时,钛丝在铝基体中的反应较完全,原位合成为块状和条状的Al3Ti颗粒;颗粒的显微硬度大约为基体的4.5倍;在载荷为10 N的干滑动磨损条件下,相对于没有增强的Al基体而言,保温20 min所制备的复合涂层表现出较好的耐磨性,其磨损机制为粘着磨损和磨粒磨损共存。     

Al3Zr和Al3Nb作为铝合金晶粒细化剂的晶体学研究

利用edge-to-edgematching模型从晶体学角度研究Al3zr和Al3Nb两种金属间化合物作为铝合金晶粒细化剂的有效性。结果表明,Al3zr和Al3Nb两种金属间化合物和铝之间的原子间距错配和面间距错配值都很小。此外,模型预测Al3zr和Al3Nb两种金属间化合物与铝之间存在良好的晶粒取向关系。根据模型理论可以从晶体学角度证明这两种金属间化合物对铝合金是有效的晶粒异质形核细化剂。本晶体学研究为包晶铝合金Al-Zr和Al-Nb中出现的明显晶粒细化现象提供了合理解释,同时为理解晶粒细化机理提供了新方法。     

铝及其合金的晶粒细化处理简述

介绍了用钛和硼细化铝及其合金晶粒现象，对一些有名的细化理论如“色晶反应”、“晶粒增殖”、“抑制α（Ａｌ）晶粒生长”及最新的“超形核”进行了讨论但迄今尚无一种正确的理论能解释所有的细化晶粒现象。     

Control of Al content during ISM process of Nb3Al

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＡｓａｃａｎｄｉｄａｔｅｆｏｒｔｈｅｎｅｘｔｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｏｆｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｍａｔｅｒｉａｌｓ ,Ｎｂ3Ａｌ ｂａｓｅｄａｌｌｏｙｓｈａｖｅｂｅｅｎｓｔｕｄｉｅｄｉｎｔｅｎｓｉｖｅｌｙ .Ｈｏｗｅｖｅｒ ,ｔｈｅｓｅｓｔｕｄ ｉｅｓｆｏｃｕｓｅｄｏｎｌｙｏｎｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｃｏｍｐｏｓｉ ｔｉｏｎ,ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ,ａｎｄｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔ,ｈｏｔｗｏｒｋｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄｖａｒｉｏ…     

Al含量对Fe3Al金属间化合物耐磨性的影响

采用机械合金化和热压烧结法制备了不同Al含量的Fe3Al金属间化合物块体材料,室温下在M-2000磨损试验机上进行了不同载荷和距离的干摩擦磨损试验,利用SEM观察试样磨损后的表面形貌,对其耐磨性能和磨损机理进行了研究.结果表明,Al含量对热压烧结Fe3Al的耐磨性能有显著影响.除Fe-30Al外,Al含量越高,耐磨性越好,其中Fe-32Al的磨损量大幅度下降,而Fe-30Al出现反常.不同Al含量的Fe3Al块体材料的耐磨性与其力学性能密切相关.不同载荷下Fe3Al块体材料的磨损机制有着明显差异:低载荷下磨损表面发生塑性变形,磨损形式是以磨粒磨损为主的微切削和微犁沟;而在高载荷下,应力集中产生裂纹并迅速扩展,最终导致疲劳断裂,以片层状剥落为主要特征.     

Corrosion behaviour of Mg-rich Al coatings in the protection of Al alloys

A Mg-rich Al coating is deposited on ZL102 Al Alloy by twin-wire arc spray technology, with Mg lamellas and Al lamellas presenting alternately. The corrosion behaviour of the Mg-rich Al coating has been studied by salt solution immersion test (SSIT), open circuit potential (OCP) and potentiodynamic polarization. Corrosion test results show that the Mg-rich Al coating as a sacrificial protection coating has the capability of providing sacrificial protection for the ZL102 Al alloy substrate. In the Mg-rich Al coating, Al lamellas make the Mg lamellas in electrical contact among themselves and also with the substrate. At the same time, Al lamellas play an important role in improving the corrosion of the Mg-rich Al coating. For Mg lamellas, they could prevent the corrosion of Al substrate and Al lamellas in Mg-rich Al coating by cathodic polarization.     

熔体内原位制备Al3Ti增强铝基复合材料的研究

5Al-Ti体系粉末压坯在铝液中原位反应,经搅拌浇注后制备出Al3Ti颗粒增强的铝基复合材料.分析了5Al-Ti体系粉末的反应过程及热力学,探讨了工艺参数对复合材料微观组织形态的影响及形成机理.研究发现,5Al-Ti体系粉末在850℃预热时,发生剧烈的热爆反应生成Al3Ti;压坯在铝液中预热经搅拌浇注后Al3Ti颗粒在铝基体上呈细小块状和短棒状分布,复合材料硬度随着Al3Ti颗粒含量的增多而提高;合适的搅拌工艺有助于Al3Ti颗粒在铝基体上的均匀分布.