TiB_2含量对TiB_2/Al-3.8Zn-1.85Mg-1.32Cu复合材料微观组织与力学性能的影响

利用高能球磨结合放电等离子体烧结和热挤压工艺,制备出TiB_2/Al-3.8Zn-1.85Mg-1.32Cu复合材料。通过X射线衍射、扫描电镜和透射电镜表征以及拉伸力学性能测试,研究TiB_2颗粒添加量对复合材料微观组织和力学性能的影响。结果表明:高能球磨诱导TiB_2陶瓷颗粒形貌从多边形转变为近球形;随着TiB_2含量从2%增加到10%(体积分数),铝基体晶粒逐渐细化,析出相含量减少,复合材料抗拉强度、屈服强度和弹性模量分别由381MPa、231 MPa和78 GPa增加到679 MPa、645 MPa和96 GPa,伸长率从5.2%下降到1.0%;细晶强化和弥散颗粒强化为复合材料的主要强化机制。     

原位合成TiB_2/Al-4.5Cu复合材料的热处理特性

采用KBF4和K2TiF6混合盐反应工艺制备了原位TiB2颗粒增强Al-4.5Cu复合材料。通过XRD、光学显微镜,元素分析仪和维氏硬度计等研究了复合材料的凝固组织和固溶时效行为。结果表明,颗粒的引入使凝固组织得到明显细化。颗粒引入后材料的硬度明显提高,对TiB2颗粒含量为6.9%的复合材料经T6处理后,其硬度(HV)比基体的提高了1倍。颗粒的引入,抑制了合金的固溶扩散进程,加速了复合材料的时效进程。     

原位合成TiB_2/Al-7Si复合材料的微观组织及强化机理

采用混合盐法制备了TiB_2/Al-7Si复合材料,对复合材料的微观组织进行了观察,并对其力学性能进行了测试.结果表明:原位生成的TiB_2颗粒平均尺寸约400nm,在复合材料中分布均匀;TiB_2颗粒对α-Al和共晶Si都具有显著的细化效果;复合材料的力学性能较其基体有明显的提高;基体晶粒的细化及TiB_2颗粒的弥散分布是复合材料的主要强化机制.     

喷射沉积Zn-40Al-2Cu合金微观形貌和摩擦磨损性能

通过SEM和TEM的观察发现,喷射沉积制备的Zn-40Al-2Cu合金沉积坯具有细小均匀的微观组织结构,无严重偏析.结合XRD分析可知,合金组成主要为片状珠光体的α η片层状共析组织以及少量弥散分布的纳米级富Cu相ε沉淀颗粒.通过挤压和热处理工艺,可以完全消除沉积过程中形成的大量孔洞,显著改善合金的力学性能.摩擦试验发现.Zn-40Al-2Cu合金的摩擦因数随着摩擦荷载的增加而减小,随着摩擦速度的增大而增大.当载荷较低时,主要呈现犁削磨损,而载荷较大时,碾压磨损和粘着磨损占主导地位.与普通铸态合金相比,喷射沉积 挤压 热处理大大提高了合金的耐磨性能.     

原位内生TiB_2/Al-4Cu复合材料半固态二次加热组织演化

对原位内生TiB2/Al-4Cu复合材料半固态坯料进行二次加热,利用光学显微镜,图像分析仪等手段,对坯料二次加热微观组织的演化进行了研究。结果表明,随着加热温度的升高和保温时间的延长,液相分数增加,α(Al)晶粒发生了长大和圆整化。TiB2/Al-4Cu复合材料合适的半固态重熔参数为:加热温度570～600℃,保温时间小于10min。组织演化机制分析表明,二次加热初期,液相少,晶粒主要通过快速合并长大。随着加热温度的升高和保温时间的延长,液相增加,晶粒主要通过原子扩散缓慢长大并发生球化。     

工艺参数对原位合成TiB_2/Al-7Si复合材料微观组织的影响

采用混合盐反应法在不同工艺参数下制备出TiB_2/Al-7Si复合材料,采用XRD、SEM和金相显微镜对复合材料的微观组织进行了分析。结果表明:TiB_2/Al-7Si复合材料主要由α-Al相、共晶Si相和TiB_2相组成;加盐温度过高或过低时,TiB_2颗粒由于沉降或不易扩散而严重聚集,而反应时间过长或过短,TiB_2颗粒会出现沉降或反应不充分而聚集长大;当加盐温度为875℃,反应时间为20 min时,可获得尺寸细小、分布相对均匀的TiB_2/Al-7Si复合材料。     

喷射沉积Al-5.5Cu/TiAl3自生复合材料的微观组织及界面结构

采用喷射沉积工艺制备了Ａｌ－５．５Ｃｕ／ＴｉＡｌ３自生复合材料,并对该材料的微观组织及界面结构进行了研究。观察表明ＴｉＡｌ３与α－Ａｌ基体之间存在（０２０）Ａｌ／／（００２）ＴｉＡｌ３,［００１］Ａｌ／／［＾１１０］ＴｉＡｌ３的位向关系,力学性能测试结果表明喷射沉积Ａｌ－５．５Ｃｕ／ＴｉＡｌ３自生复合材料的抗拉强度较铸态的抗拉强度提高约１２％,延伸率提高４５０％,耐磨性则提高１５０％。     

喷射沉积Al5.5Cu/TiB_2自生复合材料的界面结构

运用ＴＥＭ 观察了铸态、喷射沉积态Ａｌ５ ．５Ｃｕ／ＴｉＢ２ 复合材料中ＴｉＢ２ 与基体的界面结构,发现在铸态时ＴｉＢ２ 与α（Ａｌ） 之间存在的位向关系为［０３３２］ ＴｉＢ２ ∥［１１０］ α（Ａｌ） ,（０１１１）ＴｉＢ２ ∥（００２） α（Ａｌ） , 而在沉积态时其位向关系为［０００１］ ＴｉＢ２ ∥［１１１］ α（Ａｌ） ,（１１２０）ＴｉＢ２ ∥（２２０）α（Ａｌ） 。力学性能测试结果表明： 喷射沉积后的Ａｌ５ ．５Ｃｕ／ＴｉＢ２ 自生复合材料的抗拉强度比铸态提高约５０ ＭＰａ , 延伸率则提高５００ ％ 左右,耐磨性能也有较大提高     

TiB_2颗粒混杂对TiB_2/Cu复合材料微观组织和性能的影响

采用粉末冶金工艺,分别制备了单一粒径TiB_2颗粒和混杂粒径TiB_2颗粒的TiB_2/Cu复合材料,研究了TiB_2颗粒混杂(2μm+50μm)增强对TiB_2/Cu复合材料微观组织和性能的影响。结果表明:在TiB_2颗粒总含量一定的条件下,与单一粒径TiB_2颗粒增强TiB_2/Cu复合材料相比,TiB_2颗粒混杂增强TiB_2/Cu复合材料的综合性能明显提高;当2μm与50μm TiB_2颗粒混杂配比为1∶2时,TiB_2/Cu复合材料综合性能最佳,硬度和导电率分别为69 HB和85.3%·IACS,相对于2μm单一粒径TiB_2颗粒增强TiB_2/Cu复合材料的硬度和导电率分别提高了12.2%和4.8%;TiB_2颗粒混杂粒径TiB_2/Cu复合材料的增强作用来源于获得了均匀致密的微观组织,不同粒径TiB_2颗粒在铜基体中更加弥散分布,使得混杂粒径的TiB_2颗粒协同增强铜基体作用更加明显,综合性能明显提高。     

Mg对原位合成TiB_2/Al-7Si复合材料的微观组织及力学性能的影响

通过向铝液中加入一定比例的KBF4和K2TiF6制备出了TiB2/Al-7Si复合材料,利用XRD,SEM,金相显微镜,硬度(HV)测试和磨损试验等材料分析方法研究了Mg对复合材料的微观组织和力学性能的影响。研究表明,K2TiF6和KBF4混合盐原位反应的生成物为平均尺寸为0.5μm左右的TiB2颗粒。复合材料的硬度和耐磨性随着TiB2含量的增加提高。添加1.5%的Mg改善了TiB2颗粒与铝液界面的润湿性,增加了合金熔体的粘度,阻碍了TiB2颗粒的团聚,明显细化了TiB2颗粒且分布更加均匀,增强了TiB2颗粒的弥散强化和细晶强化效果,复合材料的硬度和耐磨性显著改善。过量的Mg元素(3.0%)会造成TiB2颗粒细化效果的下降,但硬度和耐磨性能继续得到改善,这可能与合金凝固中析出的初晶Mg2Si颗粒和时效过程中析出β′或β″相有关。     

固-液和液-液反应喷射沉积法制备原位TiB_2/Cu复合材料（英文）

利用固-液和液-液反应喷射沉积法并结合冷轧和退火工艺制备原位TiB_2/Cu复合材料,对比分析该复合材料的显微组织和性能。结果表明,TiB_2/Cu复合材料的显微组织和性能主要受反应方式和轧制处理的影响。利用液-液反应法可使原位反应更充分地进行,而通过轧制和退火处理可使复合材料原始沉积坯的致密度和性能得到优化。利用液-液反应喷射沉积制备的轧制态TiB_2/Cu复合材料的综合性能(401 MPa和83.5%IACS)优于利用固-液反应喷射沉积制备的轧制态TiB_2/Cu复合材料的综合性能(520 MPa和20.2%IACS)。     

电铸制备TiB_2/Cu复合材料的性能

使用粒度约为3μm的导电陶瓷TiB_2颗粒作为铜基复合材料的增强相,在酸性硫酸铜溶液中用电铸方法制备TiB_2/Cu电火花加工用工具电极。用扫描电镜和金相显微镜观察其组织结构,用维氏硬度计测量硬度,用中性盐雾试验测量其耐腐蚀性,用电火花加工脆硬材料衡量其抗电蚀性。结果表明:电铸Cu与TiB_2/Cu晶粒平均直径分别为30,10μm,硬度分别为984,1235 MPa,腐蚀失重分别为47.8,40.3 mg;TiB_2颗粒的加入可显著细化晶粒,提高硬度、耐腐蚀性和抗电蚀性。     

喷射沉积Al-5.5Cu/TiAl3自生复合材料 的微观组织及界面结构

采用喷射沉积工艺制备了Al-5.5Cu/TiAl     

原位合成TiB2/Al-5Cu复合材料的微观组织及摩擦磨损行为

采用混合盐反应法制备了TiB2/Al-5Cu复合材料,通过XRD、SEM、EDS和摩擦磨损试验等材料分析方法测试了复合材料的微观组织和耐磨性能.研究表明.内生TiB2颗粒分布均匀,平均尺寸约为500 nm.TiB2颗粒的引入显著细化了复合材料的凝固组织.复合材料的耐磨性能比基体合金有明显的提高,原因是表面形成了一层致密的机械混合层.TiB2颗粒在摩擦过程中起着抑制金属流动和支撑的双重作用.     

RE对原位TiB_2/Al-7Si复合材料组织及性能的影响

采用混合盐反应法原位合成TiB2/Al-7Si复合材料,在添加适量Mg元素的基础上,研究了RE元素对复合材料微观组织和力学性能的影响。结果表明,加入适量RE元素,不仅能够细化α-Al和共晶Si相,而且能够增大TiB2颗粒与铝基体的润湿性,有效地阻止TiB2颗粒的团聚,使TiB2颗粒更加细小且分布均匀;加入0.6%RE后,硬度提高幅度约为12.9%,磨损失重量减少11%～19%,摩擦因数减小6%～12%,复合材料的硬度和耐磨性明显改善。     

冷却速率对Zn-30Al-1Cu合金组织的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜和X射线衍射仪研究了冷却速率对Zn-30Al-1Cu合金微观组织的影响.结果表明,Zn-30Al-1Cu合金初始凝固组织主要由初生相α’相、包围在初生相周围的包晶β相和共析组织(α+η)组成,共析组织由包晶β相分解而来.凝固后期共析胞向枝晶中心生长,使α相分解为层片α+η组织.随冷却速率增大,初生相由枝晶状变成等轴晶粒,尺寸也越来越小,沉积态晶粒尺寸最细小,铸态晶粒尺寸最大.冷却速率提高Cu元素在基体相中的固溶度,沉积态合金中没有发现富铜相ε,Cu元素全部固溶到基体中;普通铸造和快速凝固合金中均发现富铜相ε,它们存在于枝晶间和η相中.     

原位增强TiB2/Al-4.5Cu复合材料的组织与力学性能

通过不同配比的混合盐体系(K2TiF6-KBF4-Na3AlF6-Al-4.5Cu )制备原位增强TiB2/Al-4.5Cu复合材料,分析该复合材料的凝固组织,测试其力学性能,并与基体合金进行对比.结果表明:K2TiF6-KBF4-Na3AlF6在Al-4.5Cu合金熔体中能够反应生成弥散分布的TiB2颗粒,从而起到细化和强化基体的作用.当K2TiF6和KBF4混合物加入量w为基体的20%时,复合材料的力学性能最优,抗拉强度σb达到414.3 MPa,伸长率δ为4.2%,硬度HB为132,分别比基体提高54%,35%,40%.     

放电等离子烧结制备TiB_2/Cu复合材料的组织和性能

采用放电等离子烧结法(SPS法)制备了不同TiB_2体积分数的TiB_2/Cu复合材料,测试其密度、硬度和导电率,观察其微观组织;利用JF04C型电接触材料性能测试系统探究TiB_2含量和电流对复合材料耐电弧烧蚀性能的影响。结果表明:加入TiB_2增强相后,复合材料中Cu晶粒得到细化;当TiB_2体积分数增至5%时,相比纯Cu,TiB_2/Cu复合材料硬度增加了28%、导电率降低了16%;在电接触试验中,随着TiB_2体积分数增加,触头材料总质量损耗减少;当电流为10 A时,5%TiB_2/Cu触头材料无明显材料转移,当电流大于15 A时,材料明显从阳极向阴极转移,且随电流增大转移量随之增加。     

原位TiB_2/A356铝基复合材料的微观组织和阻尼性能

为了获得具有良好显微组织和内耗性能的TiB2增强铝基复合材料,通过混合盐法制备了原位TiB2颗粒增强A356复合材料。采用扫描电镜、光学显微镜和X射线衍射仪等对所制备的复合材料进行了表征,并对其阻尼性能进行了研究。结果表明,原位TiB2颗粒在基体中分布均匀,平均尺寸在300nm左右,TiB2颗粒对α-Al晶粒有显著的细化效果,复合材料的强度、弹性模量以及阻尼性能都明显高于基体合金。     

TiB_2/Cu复合材料微波烧结制备工艺探讨

以TiB2/Cu复合粉末压坯为研究对象,应用微波烧结炉对其进行烧结。探讨了微波烧结制备TiB2/Cu复合材料的几种基本的工艺因素。结果表明,在微波烧结条件下,以SiC粉末作为辅助加热,可以得到较快的升温速率,并且温度易于控制;将试样放置于SiC粉末上,可以较好地进行温度测量,试样烧结外观较好;随着烧结温度和时间的增大,试样致密度有所提高。在1 000℃烧结10min得到的致密度最高。