热挤压对双尺度SiCp/AZ91镁基复合材料显微组织与拉伸性能的影响

目的 细化SiCp/AZ91镁基复合材料基体晶粒,提高其拉伸强度.方法 基于半固态搅拌铸造的方法制备出双尺度SiCp/AZ91镁基复合材料(标记为M-9+S-1).在不同温度下对M-9+S-1进行慢速挤压,研究挤压温度对其显微组织和力学性能的影响规律.结果 SiCp一方面能够促进DRX形核,使M-9+S-1复合材料基体...     

SiCw/AZ91复合材料及AZ91镁合金的高温压缩变形的研究

利用GPL-1500热模拟试验机对SiCw/AZ91复合材料和AZ91镁合金在不同温度及不同应变速率条件下进行高温压缩试验。根据压缩的真应力-应变曲线计算出合金和复合材料的应变速率敏感指数（m)和表观激活能（Q）。结合金的m值。另外,复合材料和镁合金的表观激活能也随温度和应变速率的改变而发生变化。表明在不同条件下压缩时,复合材料和镁合金的高温压缩变形机制也发生变化。     

搅拌铸造SiCp/2024复合材料热挤压-轧制变形组织及性能

利用搅拌铸造-热挤压-轧制工艺制备SiCp/2024复合材料薄板.通过金相观察(OM)、扫描电镜(SEM)及力学测试等手段研究了该复合材料在铸态、热挤压态及轧制态下的显微组织及力学性能,分析了材料在塑性变形过程中显微组织及力学性能的演变.结果表明,该复合材料铸坯主要由80～100μm的等轴晶组成,粗大的晶界第二相呈非连续状分布,SiC颗粒较均匀地分布于合金基体中;热挤压变形后,晶粒沿挤压方向被拉长,SiC颗粒及破碎的第二相呈流线分布特征;轧制变形后,基体合金组织进一步细化,晶粒尺寸为30～40μm,SiC颗粒破碎明显,颗粒分布趋于均匀,轧制变形对挤压过程中形成的SiC颗粒层带状不均匀组织有显著     

搅拌铸造法制备短碳纤维/AZ91复合材料的组织与性能

采用搅拌铸造法制备了不同体积分数（10vol%、15vol%、20vol%）的短碳纤维增强镁基（CF_s/AZ91）复合材料,并选取了三个挤压比和两个挤压温度对其进行热挤压变形,采用光学显微镜（OM）、SEM和TEM对CF_s/AZ91复合材料的显微组织进行了观察,并测试其室温力学性能及阻尼性能。研究结果表明,热挤压能够有效降低CF_s/AZ91复合材料气孔率;在热挤压过程中,纤维沿挤压方向定向排列,同时基体发生动态再结晶。随着挤压温度及挤压比的增大,晶粒呈现等轴状,组织更加均匀。CF_s/AZ91复合材料经过挤压后,其力学性能得到提高,屈服强度和抗拉强度随挤压比和CF_s体积分数的增大而增大,然而CF_s纤维在热挤压后发生明显断裂,限制了挤压态复合材料强度的进一步提升。低温低挤压比条件下,CF_s/AZ91复合材料具有较好的阻尼性能,随着挤压比及挤压温度的升高,CF_s/AZ91复合材料室温及高温阻尼性能均有所降低。      

碳化硼颗粒/镁合金复合材料的工艺与性能

本文探索了制造碳化硼颗粒/镁合金(B₄C_p/ZM5)复合材料的挤压铸造工艺和复合材料坯件的二次加工性能,测试了B₄C_p/ZM5的抗压强度、硬度、密度等性能,结果表明:碳化硼颗粒/镁合金复合材料具有低密度、高强度、高硬度、良好的成型性能和二次加工性能。     

SiCp/AZ91D镁基纳米复合材料的室温拉伸行为及塑性变形机理

为得到高强度和高塑性的镁基复合材料,通过高能超声分散法和金属型重力铸造工艺制备了SiC纳米颗粒分散均匀的SiCp/AZ91D镁基纳米复合材料,并进行T4固溶热处理和室温拉伸。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对试样拉伸后的显微组织和塑性变形机理进行观察与研究。结果表明:T4态SiCp/AZ91D镁基纳米复合材料室温下抗拉强度达到296 MPa,伸长率达到17.3%。经室温拉伸变形后复合材料基体微观组织中出现了大量的孪晶和滑移,孪生和滑移是复合材料塑形变形的主要机制。在室温拉伸过程中,α-Mg基体中SiC纳米颗粒周围形成高应变场,高应变场内形成大量位错和堆垛层错,这些位错和堆垛层错在拉伸应变的作用下演变成大量的滑移带和孪晶,这是SiCp/AZ91D镁基纳米复合材料在室温下具有高塑性的微观塑性变形机理。     

外场对SiCp/AZ91D镁基复合材料组织和性能的影响

在常规条件、电磁模拟微重力场、脉冲电流场和\"电磁模拟微重力+脉冲电流\"复合场四种外场条件下制备出SiCp含量5wt％的SiCp/AZ91D镁基复合材料,分析测试结果表明:在常规条件下,样品晶粒粗大,β-Mg17Al12相呈现出无规律的网格状结构,新生相Mg2Si以颗粒状的初生相和树枝状的共晶相存在;在电磁模拟微重力场条...     

SiC /AZ61镁基复合材料蠕变性能的研究

采用搅熔铸造法制备碳化硅颗粒增强镁基复合材料SiC/AZ61,通过动态机械热分析、显微组织观察和XRD衍射分析了其蠕变性能.结果表明:碳化硅颗粒的加入细化了晶粒,SiC大多分布在晶界处,颗粒镁基复合材料的蠕变性能与AZ61合金相比得到了显著的改善.蠕变性能的提高主要因为高温时具有高的热稳定性的SiC颗粒取代晶界处高温下易软化的β相(Mg17Al12)钉扎晶界,阻止了晶界的交滑移和位错的攀移.     

流变成形压力对Al2Y/AZ91镁基复合材料摩擦磨损行为的影响

采用销盘式摩擦副,在转速为100 r/min干摩擦条件下,结合OM、SEM结果,考察了不同载荷与成形压力对流变成形Al2Y/AZ91镁基复合材料(质量分数2%Y)摩擦磨损性能的影响,并探究耐磨性与材料显微组织、力学性能之间的关系.研究表明:在相同的实验载荷下,随着制备复合材料流变成形压力的增加,材料的磨损质量和摩擦系数减少,本实验条件下最大成形压力为100 MPa时磨损量和摩擦系数最小,摩擦磨损性能较佳;对于在相同成形压力下制备的镁基复合材料,磨损质量随着载荷的提升而增大,而摩擦系数有所降低.当载荷较小时,Al2Y/AZ91镁基复合材料的磨损机制以磨粒磨损为主;随着载荷的增大,磨损机制逐步发生转变;当载荷较大时,磨损机制以剥层磨损为主.     

SiCW/ AZ91 镁基复合材料及AZ91镁合金的高温变形行为

利用Gleeble-1500 对SiC_W/ AZ91 复合材料和AZ91 镁合金在温度为423～723 K、应变速率为0.002～0.25s-1 、最大应变量为60 %的条件下进行高温压缩变形行为的研究。测试了其真应力-应变曲线, 观察了变形后的显微组织。结果表明: 晶须的转动和折断导致复合材料的应变软化现象较合金明显; 复合材料和合金的应变速率敏感指数(m) 和表观激活能(Q) 均随温度的升高而增大; 晶须的加入细化了晶粒, 使复合材料的m 值比合金高; 同时晶须的加入也限制了位错交滑移和晶界的迁移, 因此复合材料的Q 值比合金高; 压缩变形过程中, 合金和复合材料发生了动态回复和动态再结晶。      

镁合金扇形件挤压成形数值模拟

以刚塑性有限元分析为基础,对镁合金扇形零件的挤压成形工艺进行了模拟分析,制定出扇形零件的成形工艺,即镦挤-反挤压复合成形工艺.镦挤制坯工艺优化坯料结构,反挤压工艺成形零件.根据数值模拟的工艺参数进行试验研究,成形出符合要求的零件.     

Hot Extrusion Process Effect on Mechanical Behavior of Stir Cast Al Based Composites Reinforced with Mechanically Milled B4C Nanoparticles

In this study, aluminum alloy (Al-2 wt% Cu) matrix composites reinforced with 1, 2 and 4 wt% boron carbide nanoparticles fabricated through mechanical milling with average size of 100 nm were fabricated via stir casting method at 850℃. Cast ingots of the matrix alloy and the composites were extruded at 500℃ at an extrusion ratio of 10:1 to investigate the effects of hot extrusion on the mechanical properties of the composites. The microstructures of the as-cast and the extruded composites were investigated by scanning electron microscopy (SEM). Density measurement, hardness and tensile tests were carried out to identify the mechanical properties of the composites. The extruded samples revealed a more uniform distribution of B4C nanoparticles. Also, the extruded samples had strength and ductility values superior to those of the as-cast counterparts. In the as-cast and the extruded samples, with increasing amount of B4C nanoparticles, yield strength and tensile strength increased but elongation to fracture decreased.     

SiC_w/MB15镁基复合材料超塑性

对 Si Cw/MB1 5镁基复合材料的超塑性变形行为进行了研究。结果表明 :Si Cw/MB1 5镁基复合材料在 340℃ ,应变速率为 1 .66× 1 0 - 2 s- 1变形条件下 ,断裂延伸率达到 2 0 0 % ,应变速率敏感性指数 m为 0 .35;超塑性变形后基体中出现了许多空洞和近似平行于断口的细小裂纹 ;晶须在基体中随机排布 ,失去了变形前轴向平行于挤压方向的特点 ,说明基体晶粒在变形中发生了滑动。     

SiCw/MB15镁基复合材料超塑性变形空洞行为

用金相显微镜、扫描电镜对SiCw/MB15镁基复合材料在340℃,应变速率为1 67×10-2s-1变形条件下超塑性变形过程中空洞的演化规律进行了研究,并对空洞体积分数与延伸率的关系进行了测定.结果表明:在SiCw/MB15镁基复合材料超塑性拉伸过程中,当延伸率达到50%时,在三叉晶界处开始形成三角形空洞;空洞的长大在变形初期由扩散控制,逐渐发展成球形;当延伸率超过100%时,空洞长大主要由基体塑性变形控制,试样中沿拉伸方向出现空洞链;随着延伸率的增加,空洞链逐渐相互连接,最终导致试样断裂.     

搅拌摩擦加工铝基复合材料的高温摩擦磨损性能

通过在铝合金表面一定深度添加颗粒度为10μm的B4C粉末,采用搅拌摩擦加工方法制备成铝基复合材料.采用SEM、EDS、高温摩擦磨损试验机对其摩擦磨损性能进行研究;分析加工方法和环境温度对摩擦因数和磨痕形貌的影响,并探讨磨损机制.结果表明:高温磨损条件下,搅拌摩擦加工制备的铝基复合材料能明显改善铸态ZL109铝合金的耐磨性;复合材料表现出较好的磨损性能和较低的摩擦磨损因数.搅拌摩擦加工制备的铝基复合材料在100℃时磨损以氧化磨损和磨粒磨损为主,随着温度的升高,300℃时复合材料的磨损机理由氧化磨损转变为黏着磨损.     

Gr/Mg复合材料的阻尼行为研究

对比研究了 ZM5镁合金及其 Gr/ Mg复合材料的室温和高温阻尼行为 ,发现它们的阻尼行为相似 ,但镁基复合材料阻尼性能无论在室温还是在高温下都优于镁合金 ,并随温度升高 ,这种提高的效果更大。研究认为镁基复合材料的主要阻尼机制是室温的位错阻尼和高温的界面阻尼。     

Microstructures and tensile properties of AZ31 magnesium alloy by continuous extrusion forming process

The objective of this study is to investigate the possibility of continuous extrusion forming (Conform process) of AZ31 magnesium alloy. The results indicate that continuous extrusion forming can refine the structure, improve the degree of the structure homogeneity and change the crystal orientation of basal plane and hence enhance the ductility but decrease tensile strength at room temperature. The fracture mechanisms of the material prepared by Conform process change from the mixture of ductile and brittle to the full dimpled rupture compared with the conventional extrudate.     

压力铸造金属基复合材料的浸渗过程

应用具有宽调速特性的低压铸造法制备了碳纤维增强铝基复合材料,着重探讨了其液相浸渗过程。结果表明:金属流体的浸渗充型随着纤维体积分数的增大,从非均衡浸渗向均衡浸渗变化。纤维与基体的润湿是获得良好浸渗的前提。浸渗速度与加压速度的平方根成正比,浸渗系数只在较高的纤维体积分数时才与多孔介质流体力学的计算值相符。通过适当的工艺控制,可制得浸渗良好的复合材料。