(B_4C 石墨)/ZA-27复合材料的研究

采用颗粒的预处理 (高温加热、超声波清洗 )、复合增强体球磨、机械搅拌等技术 ,以及采用特殊粒子加入方法和特殊搅拌装置 ,配以恰当的工艺多数 ,较好改善了石墨、碳化硼粒子与锌基合金之间的润湿性 ,较大提高了增强颗粒表面活性 ,使粒子混入变得容易 ,有效抑制了粒子的上浮倾向 ,成功制得颗粒分布比较均匀的复合浆料并采用挤压铸造法成功制得复合材料铸件。对制备的锌基复合材料的常规力学性能进行了测试。结果表明 ,复合材料抗拉强度比基体有所降低 ,硬度有所提高 ,延伸率和冲击韧性下降较多。复合材料密度比基体有所下降 ,对降低机器重量…     

砂型铸造WC颗粒增强低铬铸铁基复合材料的研究

为了提高铸件表面的耐磨性，实验以低铬铸铁为基体，WC颗粒为增强体，制备出颗粒增强表面耐磨复合材料。实验结果表明：低铬铸铁基复合材料的显微组织分三层，它们依次是基体、过渡层、复合层；其硬度比高铬铸铁略低．而耐磨性却略高于高铬铸铁。     

原位合成TiB2/ZL109复合材料的力学性能

通过原位合成法成功制备了亚微米级TiB2颗粒增强ZL109复合材料，测量了不同颗粒含量复合材料的弹性模量和25～400℃的抗拉强度（UTS）。结果表明，复合材料的弹性模量随颗粒含量提高而提高，颗粒含量15％（质量分数，下同）时，复合材料的弹性模量比基体合金提高了32％；抗拉强度也明显高于基体合金，10％TiB2／ZL109复合材料在260℃时的强度比基体合金提高了105MPa。     

陶瓷颗粒增强铁基复合材料的研究进展

综述了国内外陶瓷颗粒增强铁基复合材料制备工艺的研究进展,包括粉末冶金法、电阻烧结法、铸渗法和原位合成法。从增强粒子的含量、尺寸以及基体与增强体之间的界面三个方面,综述了陶瓷颗粒增强铁基复合材料显微组织设计的研究现状。     

A356/SiC_p垂直向上吸铸增强颗粒的流动与分布

采用搅拌铸造法制备A356/10%SiCp(100μm)垂直向上吸铸件,采用显微数字图像分析系统定量分析铸件不同位置SiC颗粒的含量。基于欧拉-拉格朗日方法,建立颗粒增强铝基复合材料充型过程的数学模型,完成了实验铸件复合材料流动与SiC颗粒分布的模拟。对模拟和实验结果进行比较和验证分析。结果表明,在充型开始部位型壁附近出现SiC颗粒富集层;随着充型距离的增加,SiC颗粒向铸件型腔中心运动,在铸件前端中心部位SiC颗粒含量稍高;沿充型方向,铸件中SiC颗粒含量降低。     

石墨,陶瓷颗粒复合增强铸造锌基复合材料的制备及其性能

以石墨、碳化硼颗粒为复合增强体、ＺＡ２７为基体，制备出锌基复合材料，并研究了它的常规力学性能及摩擦学特性。通过对粒子进行预处理、球磨、机械搅拌等技术，将粒子与熔融状态的锌铝合金复合并搅拌成均匀的浆料，用挤压铸造法挤压成型，得到粒子增强的锌基复合材料。在金属基体上均匀分布着石墨、碳化硼颗粒。锌基复合材料比基体进入稳定磨损阶段的时间缩短，滑动过程平稳性增大。在润滑条件下，复合材料的耐磨性比ＺＡ２７合金有较大幅度提高，减摩性有所提高。     

原位合成TiB_2/ZL109复合材料的力学性能

通过原位合成法成功制备了亚微米级TiB_2颗粒增强ZL109复合材料,测量了不同颗粒含量复合材料的弹性模量和25～400℃的抗拉强度(UTS)。结果表明,复合材料的弹性模量随颗粒含量提高而提高,颗粒含量15%(质量分数,下同)时,复合材料的弹性模量比基体合金提高了32%；抗拉强度也明显高于基体合金,10%TiB_2 /ZL109复合材料在260℃时的强度比基体合金提高了105MPa。     

离心铸造原位初生Si/Al3Ni颗粒增强铝基复合材料

采用离心铸造制备原位初生Si和Al3Ni颗粒混合增强铝基复合材料的筒状铸件。通过光学显微镜(OM)、XRD、SEM、EDS以及洛氏硬度计等研究了复合材料的组织和性能。结果表明,所制备的复合材料铸件外层偏聚少量初生Si和大量Al3Ni颗粒,内层偏聚大量初生Si和少量Al3Ni颗粒,中间层没有增强颗粒。从铸件的外层到内层,增强颗粒的含量先降低后升高,复合材料的硬度也呈现出相应的变化规律。分析了离心场中多相流体的运动规律,发现复合材料中增强颗粒的分布与高重力系数G参数条件下初生Si和Al3Ni颗粒的密度以及它们的相互碰撞、粘结等作用有关。     

Al_2O_（3（p））／Al－4％Mg复含材料铸件中颗粒分布的计算机模拟

提出了以基体晶粒与增强颗粒的直径之比作为颗粒增强金属基复合材料中颗粒分布均匀性的定量描述方法，以此为依据，模拟了Ａｌ２Ｏ３（ｐ）／Ａｌ－４％Ｍｇ复合材料铸件中的颗粒分布。结果表明，颗粒分布的均匀性随冷却速度、颗粒直径的增大而提高；试验结果与模拟结果吻合良好。     

Al2O3（p）／Al—4%Mg复合材料铸件中颗粒分布的计算机模拟

提出了以基体晶料与增强颗粒的直径之比作为颗粒增强金属基复合材料中颗粒分布均匀性的定量描述方法，以此为依据，模拟了Ａｌ２Ｏ３（ｐ）／Ａｌ－４％Ｍｇ复合材料铸件中的颗粒分布。结果表明，颗粒分布的均匀性随冷却速度，颗粒直径的增大面提高；试验结果与模拟结果吻合良好。     

离心铸造原位TiAlSi/Al-Si复合材料的组织与性能研究

采用离心铸造方法制备Ti Al Si/Al-Si复合材料筒状件,研究铸件沿径向方向的微观组织特征,测试铸件的硬度及耐磨性能。结果表明:复合材料铸件形成了外层聚集大量自生初生Ti Al Si颗粒、内层基本不含初生颗粒的两层组织结构。含有增强颗粒的铸件外层硬度值更大,体积磨损量更小。在离心场中,初生Ti Al Si颗粒的离心运动是形成外层增强复合材料的主要原因。自生颗粒形成了高体积分数颗粒增强区,有效提高了复合材料的硬度与耐磨性能。     

SiCp／AI—4%Mg复合材料铸件中颗粒分布的计算机模拟

提出以基体晶粒与颗粒直径之比作为颗粒增强金属基复合材料中颗粒分布均匀性的定量描述方法，以此为依据模拟了ＳｉＣｐ／ＡＩ－４％Ｍｇ复合材料铸件中的颗粒分布，结果表明；颗粒分布的均匀性随冷却速度，颗粒直径的增大而提高。试验结果与模拟结果吻合良好。     

TiB_2颗粒增强ZA－8锌合金的显微组织与疲劳裂纹扩展行为的关系

研究了ＴｉＢ２颗粒增强ＺＡ－８锌合金复合材料和基体材料的疲劳裂纹扩展行为与显微组织、断口的关系。结果表明：所研究复合材料的抗疲劳裂纹扩展能力优于基体材料，尤其在小裂纹阶段．其原因为：增强粒子与裂纹尖端的相互作用降低了裂纹尖端的应力强度；增强粒子与基体良好的界面结合力；增强粒子的加入，导致了基体微观组织结构的变化和细化以及增强粒子的桥接（Ｂｒｉｄｇｉｎｇ）作用。最后，探讨了在两种材料中不同的裂纹扩展机理。     

陶瓷粒子增强的锌铝基复合材料的摩擦学特性

以陶瓷颗粒碳化硅、氮化硅、三氧化二铝为增强体，锌铝合金ZA-27为基体，通过对陶瓷颗粒进行预处理、机械搅拌和合金化等技术，将陶瓷颗粒与熔融状态的锌铝合金复合成均匀的浆料，用挤压铸造法挤压成型，得到陶瓷颗粒锌铝合金复合材料铸件。在金属基体上，均匀分布着陶瓷颗粒。在有润滑和无润滑的情况下，复合材料的耐磨减摩性能均比ZA-27有较大幅度提高。     

TiB2颗粒增强ZA—8锌合金的显微组织与疲劳裂纹扩展行为的关系

研究了ＴｉＢ２颗粒增强ＺＡ－８锌合金复合材料和基体材料和疲劳裂纹扩展行为与显微组织，断口的关系，结果表明：所研究复合材料的抗疲劳裂纹扩展能力优于基体材料，尤其在小裂纹阶段，其原因为：增强粒子与裂纹尖端的相互作用降低了裂纹尖端的应力强度；增强粒子与基体良好的界面结合力。     

挤压铸造SiC_p/ZL111铝基复合材料

研究了含量为20%的SiC颗粒增强ZL111铝基复合材料锭重熔后,挤压铸造件的组织和性能。结果表明,可以采用卧式挤压铸造方法制备铝基复合材料铸件,浇注温度为710℃,挤压冲头速度为0.4m/s,比压为135MPa;组织内SiC颗粒分布仍然保持分散,没有发生团聚,铸件不同部位SiC含量基本一致;但是SiC颗粒只分布在共晶组织内;铸件耐磨性显著提高,导致切削加工刀具磨损急剧增加,但布氏硬度(HB)为76.7～94.4,与ZL111铝合金相差不多。     

电冶熔铸WC/GCr15钢复合材料的摩擦磨损特性

选择大颗粒WC作增强相，采用电冶熔铸工艺制备了含27％WC粒子的WC／GCr15钢复合材料，观察了复合材料中WC颗粒与钢基体的结合情况；在MM-200型摩擦磨损试验机上研究了室温下复合材料同GCr15钢对摩时的摩擦磨损性能。结果表明：复合材料中的WC颗粒部分溶解于钢基体相，两相界面形成厚达数微米的反应层，有效地提高了界面结合强度。电冶熔铸WC／钢复合材料的耐磨性能比基体材料GCr15钢提高了5倍以上，扫描电镜下的磨痕照片显示：大颗粒WC承担了磨损的主要载荷，实验中没有发生明显脱落的现象，说明界面结合强度在提高复合材料磨损性能方面所起的作用。     

预置法对V-EPC铸渗制备复合材料组织和质量的影响

通过涂覆预制块法和压制预制块法两种预置体的预置方法,利用V-EPC铸渗工艺制备了WC增强铁基表面复合材料,着重研究了两种预置法对复合材料的表面质量和组织的影响。结果表明,压制法制备的复合材料表面质量较涂覆法好,复合层厚度均为3 mm左右,表面较平整,复合位置对铸渗件表面质量影响不大,且随着WC颗粒体积分数的增加,复合材料铸件的铸渗层表面质量呈下降趋势。对显微组织的研究表明,两种方法制备的复合材料过渡层都较平缓,在压制法制备的复合材料靠近复合层处的过渡层组织中没有石墨出现。压制法制备的复合材料复合层中WC的分布较涂覆法均匀,WC颗粒体积分数较高,WC的大小不一,一些WC颗粒产生裂纹、破碎和搭接现象,随着WC颗粒体积分数的增加,WC颗粒将变均匀。     

铸渗法制备SiC颗粒增强钢基表面复合材料的热力学分析

铸渗法是目前制备颗粒增强表面复合材料的主要方法。通过试验和热力学分析得到了采用V-EPC铸渗法制备SiC颗粒增强钢基表面复合材料时SiC粒子在钢水铸渗过程中分解的热力学依据。通过改变试验条件和方案，可有效延缓碳化硅粒子的分解速度，从而达到制备出复合效果良好的SiC增强钢基表面复合材料。     

铸造混杂增强金属基复合材料研究进展

对混杂增强金属基复合材料的铸造方法，常见的4种增强体混杂类型，连续纤维／颗粒（晶须），短纤维（晶须）／短纤维，短纤维（晶须）／颗粒，颗粒／颗粒混杂增强金属基复合材料的基础研究现状进行了综述，分析和讨论，指出开发预制体制备方法，制备出增强体混杂均匀的参制体，以及研究增强体的行为交互作用和机理是混杂增强金属基复合材料领域的进一步研究方向。