喷射沉积SiC_p/Al-Fe-V-Si板坯的楔形压制与组织演变

采用多层喷射沉积技术制备了SiC_p/Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si复合材料板坯,再通过多道次楔形压制制备了复合材料板材。介绍了楔形压制喷射沉积铝基复合材料的压制设备、成形原理与过程;研究了板坯在楔形压制过程中孔洞、SiC_p分布、弥散粒子和SiC-Al界面的演变。结果表明,楔形压制工艺能有效致密喷射沉积板坯,当压下量为50%时,沉积颗粒边界消除,相对密度达97.6%,且能使SiC_p分布均匀,但因剪切作用小,弥散分布的微型孔洞未能完全消除;板坯在480℃下多道次楔形压制,弥散粒子依然保持在60~100nm,未见明显长大,且未向Al13Fe4等平衡相转变,SiC-Al界面干净,纳米过渡层可以提高界面润湿性。     

热加工工艺对喷射沉积SiCp/Al-Fe-V-Si组织与性能的影响

研究了多层喷射沉积SiCp/Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si复合材料的挤压后轧制和热压后轧制两种热加工工艺,对比研究了这两种工艺对于复合材料板材的显微组织和力学性能的影响.通过金相电镜、扫描电镜、透射电镜观察了复合材料通过不同工艺加工后的显微组织.结果表明,热压后再轧制比挤压后再轧制,复合材料具有更加均匀的显微组织,其力学性能更加优异,热压后轧制得到的板材室温抗拉强度达620 MPa,伸长率达9.5%.分析认为,热压致密能克服挤压过程中带来的SiC颗粒分层现象,SiC颗粒与基体结合良好保证了显微组织的均匀和细小,因而加工得到的板材具有优异的力学性能.     

SiCp/Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si复合材料的显微组织及室温力学性能

研究了多层喷射沉积SiCP/Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si复合材料通过挤压后再轧制以及模压致密后再轧制的显微组织特点及其室温力学性能。通过金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜和透射电镜观察在加工过程中复合材料的显微组织,分析显微组织密度对室温力学性能的影响。结果表明：通过挤压后再轧制以及模压后再轧制的SiCp/Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si复合材料具有突出的室温性能,其中通过挤压后轧制板材的室温抗拉强度（σb）达555 MPa,模压后轧制得到的板材室温抗拉强度（σb）达620 MPa;分析认为其突出的室温性能主要得益于复合材料中的颗粒状SiC的颗粒增强以及材料中弥散析出的Al13（Fe,V）3Si相、喷射沉积工艺得到基体材料的细小晶粒（约800 nm）、通过大量变形形成晶粒内和晶界附近的位错缠结以及喷射原始颗粒边界氧化皮的破碎而产生的强化。     

喷射共沉积7075/SiCp复合材料薄板的轧制成形

研究了轧制方式、轧制温度等对喷射共沉积7075/SiCp复合材料挤压板材成形性能、显微组织和力学性能的影响.结果表明:挤压变形可以提高7075/SiCp喷射共沉积坯的轧制变形性能,平行于挤压方向取样并进行交叉轧制可以制备出高质量、高性能的薄板;轧制变形对挤压过程中形成的SiC颗粒条带状不均匀分布有显著的改善作用,随着轧制变形量的增加,SiC颗粒分布趋于均匀;轧制过程中,SiC颗粒破碎,尺寸明显变小,形貌呈钝化趋势;7075/SiCp复合材料薄板(T6态)的力学性能为:σs＝536.2MPa,σb＝670.2MPa,δ＝4.8%.     

喷射沉积制备SiC_P/Al复合材料及冶金缺陷消除研究进展

喷射沉积SiCP/Al复合材料有着广阔的应用前景,但因孔隙、沉积颗粒边界、氧化等冶金缺陷无法完全消除而受限,发展全致密化技术和消除冶金缺陷对于提高复合材料的性能,拓展其应用尤为重要。文章综述了颗粒增强铝基复合材料、喷射沉积技术的发展现状和制约因素;论述了喷射沉积颗粒增强铝基复合材料的致密化技术,着重介绍了楔形压制工艺、陶粒轧制、旋球同步致密化和大塑性变形工艺;展望了喷射沉积铝基复合材料的的发展趋势,提出针对SiC颗粒的开裂,采用较小粒度(3μm~5μm)的SiC颗粒来增强、防止因SiC颗粒开裂导致过早失效;针对基体内部孔洞和沉积颗粒之间的氧化膜导致的失效,通过适当增大沉积颗粒尺寸降低表面氧化,并采用旋球同步致密减少坯料孔隙,降低坯料沉积坯中的氧含量,再通过往复镦-挤和等径角挤压等大塑性变形实现沉积颗粒间的完全冶金结合;针对SiC-Al界面的脱粘,通过SiC颗粒表面的预氧化适当增加SiC颗粒与Al基体之间的结合强度。     

楔压加工对SiCp/7090铝基复合材料的影响

采用一种新型的楔压工艺对大尺寸多层喷射共沉积SiCp/7090复合材料进行致密化加工,研究了楔压加工对多层喷射沉积工艺制备的SiCp/7090复合材料组织及性能以及沉积坯与挤压坯密度的影响规律.研究表明,楔压过程中,在大的静水压力以及剪切应力的共同作用下,复合材料中孔洞被逐渐拉长闭合,致密化效果良好,压制后,SiC颗粒被明显破碎,其分布得到改善.致密化后的材料经过热处理后其横向强度σb达到540 MPa,压向强度σb达到325 MPa.     

大尺寸喷射沉积耐热铝合金管坯楔压致密化与力学性能

基于多道次局部小变形累积致整体成型的工艺思路,采用一种新型的楔形压制工艺,对大尺寸Al-Fe-V-Si耐热铝合金喷射沉积管坯进行有效致密化,压制出尺寸为douter>330 mm×d相似文献   

喷射沉积7090/SiCp复合材料SiC颗粒分布均匀性研究

制备了喷射共沉积及粉末冶金SiCp/7090Al复合材料,以不同的挤压比进行热挤压成形,研究了两种复合材料中SiC增强颗粒的分布特点。实验结果表明,沉积坯经过热挤压后,沿挤压方向SiC颗粒存在明显的带状分布特征,在横截面上具有同心圆环组织。而粉末冶金坯料经过热挤压后则避免了这一现象的产生,合理的热挤压工艺可以显著改善粉末冶金复合材料中的SiC增强颗粒的形貌,细化SiC增强颗粒的粒度。增强颗粒细化后得到的细小等轴颗粒更易随着基体的塑性流动而呈弥散均匀分布,改善或消除微区域内增强体颗粒的偏聚,减弱了偏聚的程度。室温力学性能测试结果表明,随着挤压比的增加,挤压态粉末冶金复合材料的抗拉强度由挤压比为11时的362.84MPa,增大到挤压比为25时的425.27MPa。     

SiC_p/Al-Fe-V-Si的板材成形过程中显微组织和力学性能的演变

采用多层喷射沉积工艺制备SiCp/Al-Fe-V-Si复合材料,并分别通过挤压后轧制和热压后轧制工艺制备了板材,分析了复合材料不同状态下的显微组织、物相和力学性能,并研究在轧制过程中复合材料密度和硬度的变化规律。结果表明:挤压后轧制和热压后轧制均能有效致密沉积坯。与挤压后再轧制相比,热压后再轧制材料组织更均匀细小,力学性能更优秀。挤压后再轧制板材抗拉强度为535 MPa,伸长率为4.0%,压下25%前,挤压坯的密度和硬度随之降低;当压下25%时,密度和硬度升高。热压后轧制板材抗拉强度达580 MPa,伸长率达6.3%,压下量低于10%时,热压坯密度与硬度随压下量升高;压下10%至40%,密度和硬度下降;压下量高于40%后,密度与硬度升高。对于两种材料,随着压下量的增加,轧制过程中密度与硬度的变化规律都一致。     

喷射沉积SiC_p/Al基复合材料致密化及其显微组织与力学性能

采用热压后多道次热轧制备喷射沉积SiC_p/Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si复合材料板材,研究热压、轧制工艺参数对复合材料显微组织、力学性能的影响。对热压后和轧制后的SiC颗粒的形状与分布、弥散粒子形貌、致密度与硬度进行研究,并分析与总结致密化过程中孔隙与沉积颗粒的变形。结果表明:在热压温度480℃、压力125 MPa,且当坯料直径略小于热压模内径时进行热压会产生一定程度的剪切变形,有利于SiC颗粒的均匀分布和孔洞的闭合;此时弥散粒子粒径为50~80 nm,晶粒粒径为600~900 nm,位错少,相对密度达98.8%,但仍残留孔隙。轧制过程中的大剪切变形促进了沉积颗粒的变形和颗粒之间冶金结合,有利于提高材料的致密度和力学性能。经480℃多道次热轧,沉积颗粒边界消失,弥散粒子钉扎位错,Al_(12)(Fe,V)_3Si约为100 nm、晶粒约为1μm,无明显Al_(13)Fe_4相析出,材料相对密度达99.5%。当轧制总压下量低于20%时,SiC颗粒无序分布,孔隙减少,密度和硬度增加;当总压下量为20%~40%时,由于SiC颗粒相对基体转动和滑动产生孔隙引起密度和硬度下降。总压下量超过40%时,SiC颗粒的长轴方向平行于轧制方向,SiC颗粒与基体之间的间隙逐渐弥合,密度和硬度升高。当总压下量达到95%,相对密度达99.5%。