原位合成铝基复合材料中颗粒沉降的研究

对混合盐法制备原位TiB2 颗粒增强铝基复合材料进行了研究。试验发现当TiB2 颗粒含量较高 [w(TiB2 ) >8% ]时 ,出现组织恶化的现象。从颗粒团聚、偏聚及沉降的角度 ,系统地分析了产生此种现象的原因。通过界面活性元素Mg的适量加入 ,改善TiB2 颗粒与Al液界面的润湿情况 ,阻止了颗粒的团聚 ;通过改善工艺参数 ,利用快速搅拌技术 ,有效地抑制了颗粒的偏聚与沉降     

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。     

原位反应生成纳米TiB_2颗粒增强铝基复合材料的研究近况

综述了近年来原位反应生成TiB2/Al基复合材料的主要制备方法、反应机理、性能,以及提高TiB2颗粒分布均匀性的工艺,归纳了目前研究中存在的主要问题,并且指出了今后的研究方向。     

原位反应制备细颗粒TiB2增强铝基复合材料研究

热力学分析和试验结果证实，KBF4、Ti反应剂以一定的Ti／B原子比混合加入熔体，最终反应生成单一TiB2相，能抑制TiAl3等其它相的产生。在此基础上，分析比较了反应剂混合粉以预制块形式加入、气流载入熔体两工艺条件下的TiB2颗粒分布、大小。结果表明：通过氩气流载入反应混合粉，并快速搅拌熔体，可克服TiB2颗粒在晶界的团聚，细化颗粒，获得颗粒小于0．5um、且较均匀分布的TiB2／Al复合材料。     

稀土对TiB_2/7055复合材料组织及性能的影响

采用K2TiF6和KBF4混合盐原位反应法制备TiB2/7055复合材料,研究了稀土对复合材料铸态组织和力学性能的影响。结果表明：添加0.3%稀土可以显著细化复合材料的铸态组织,晶粒尺寸从200μm减小到40μm左右。同时,TiB2颗粒得到细化,其平均尺寸约为100 nm;TiB2颗粒在基体上的分布也更加均匀。经过480℃固溶60 min、120℃时效24 h后复合材料抗拉强度达到690 MPa,伸长率达到5.5%。     

原位反应制备TiB_2颗粒增强Al-Si基复合材料的研究

采用Al-TiO2-KBF4-Na3AlF6为反应体系,通过热力学分析,用熔体直接反应法制备了TiB2/Al-18%Si复合材料,运用XRD、OM、EPMA、SEM和硬度仪等对该复合材料的物相、颗粒分布、显微组织及硬度进行了分析。结果表明:该复合材料主要由Al、Si和TiB2相组成;原位内生的TiB2颗粒细小(<1.0μm),并均匀弥散分布于Al-18%Si基体中;与基体合金相比,复合材料的硬度明显提高。     

TiB_2颗粒对半固态铝基复合材料晶粒长大行为的影响

在脉冲磁场作用下,制备了含有不同原位TiB2含量铝基复合材料的半固态坯料,在600℃和620℃重熔并保温20 min,淬火固定半固态组织后,利用光学显微镜观察复合材料组织,应用晶相分析软件及平均截线法统计平均晶粒尺寸,分析不同颗粒含量对半固态铝基复合材料晶粒长大行为的影响规律。结果表明,原位TiB2颗粒不仅使复合材料的铸态组织转变为细小的等轴晶组织,而且在重熔过程中对晶粒长大行为具有抑制作用。当TiB2颗粒含量为6wt%时,表现出良好的钉扎效果,在600℃重熔仍保持细小等轴晶组织,完全满足后续半固态触变成形工艺要求。     

原位反应生成纳米TiB2颗粒增强铝基复合材料的研究近况

综述了近年来原位反应生成TiB2/Al基复合材料的主要制备方法、反应机理、性能,以及提高TiB2颗粒分布均匀性的工艺,归纳了目前研究中存在的主要问题,并且指出了今后的研究方向.     

原位合成铝基复合材料凝固组织中TiB2粒子的特征

分析了原位合成制备的ＴｉＢ２ 粒子强化铝基复合材料不同凝固组织中ＴｉＢ２ 粒子的分布规律和形貌特征。研究结果表明, ＴｉＢ２ 在该复合材料中细化晶粒的作用较弱, 但有明显的聚集倾向, 其聚集程度与熔炼方式和加热温度有关; 经半固液成型处理的组织中ＴｉＢ２ 的分布特征未改善; 六边形和长条形ＴｉＢ２ 可以是同一形态的粒子在空间不同方位的表现, 六边形ＴｉＢ２ 的侧面为｛１２１０｝ 面; 测定了ＴｉＢ２粒子的尺寸分布。     

原位生长TiB2增强Al复合材料的研究

将纯Al,Ti,B粉进行真空热压反应烧结,成功地制备了原位生长TiB_2增强Al复合材料。生成的TiB_2具有亚微尺寸,基本无点阵缺陷。这种复合材料具有高的室温强度和模量,以及良好的高温性能。     

Microstructure of in-situ TiC particle reinforced titanium alloy matrix composites

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｉｔａｎｉｕｍｍａｔｒｉｘｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓａｒｅｉｎｔｅｒｅｓｔｉｎｇｆｏｒｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ .Ｕｓｕ ａｌｌｙ ,ｍａｔｒｉｃｅｓａｒｅｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｂｙｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｓｉｌｉｃｏｎｃａｒ ｂｉｄｅｆｉｌａｍｅｎｔｓ .Ｔｈｒｅｅｍａｉｎｐｒｏｂｌｅｍｓｈａｖｅｂｅｅｎｉｄｅｎ ｔｉｆｉｅｄｉｎＳｉＣ/Ｔｉｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｍａｔｅｒｉａｌｓ :( 1)ｕｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｆ…     

Ce02添加剂在原位TiB2颗粒增强2014铝合金复合材料中的作用

将K2TiF6和KBF4混合盐与铝合金熔体通过放热反应法制备原位TiB2颗粒增强2014铝合金基复合材料.研究CeO2添加剂对原位TiB2/2014铝基复合材料显微组织和力学性能的影响.结果表明,在高温时添加CeO2与添加Ce的作用相同;当添加0.5％ CeO2时,TiB2颗粒在基体中的分散性大幅度提高,颗粒与基体的界面清晰,在复合材料制备过程中颗粒没有明显的沉降现象.解释了TiB2颗粒在2014铝合金基体中的分散机理.加入CeO2的复合材料,其铸态硬度、抗拉强度、屈服强度和伸长率有较大提高.     

Microstructures of in-situ TiB2/7055Al Composites by the Ultrasonic and Magnetic Coupled Field

在声磁耦合场下,采用熔体直接反应法制备了纳米TiB2/7055复合材料,并对比无外场、单一磁场和单一超声场原位制备复合材料的微观形貌进行研究。结果表明:声磁耦合场下所制得的TiB2颗粒细小,尺寸为80～100 nm,圆球状,分布均匀,TiB2反应收得率高。当超声功率为0.8 kW,磁场频率5 Hz,励磁电流200 A时,约82.4%的TiB2增强颗粒处于0.2～0.5μm之间,处于0.8～1.2μm之间的颗粒减少至约1.6%,相比单一超声场0.8 kW下能达到近2倍的细化效果     

Cu—Ti合金原位生成TiB2颗粒时的组织演变

通过原位生成反应,采用Cu-3．4％Ti和Cu-0．7％B中间合金,利用快速凝固技术制备纳米TiB,颗粒增强块体Cu—Ti合金,然后对合金在900℃进行热处理l～10h。高分辨透射电镜（HRTEM）观察表明,在铜熔体中,Ti和B通过原位反应生成初始纳米TiB2颗粒和TiB晶须,TiB晶须的生成会导致TiB2颗粒粗化。初始TiB2颗粒沿晶界分布,会阻碍晶粒在高温下的生长。在对合金进行热处理时,晶粒内的Ti和B原子通过扩散反应生成二次TiB2颗粒。对合金热处理前后的导电率和硬度进行测试。结果显示,生成的二次TiB2颗粒能够延缓合金在高温下硬度的下降,合金的电导率和硬度随着热处理时间的延长而增加,在处理8h时分别为33．5％IACS和HVl58。     

原位自生TiB2/Al复合材料的组织与力学性能

采用钛盐与硼盐反应法成功制备原位自生TiB2/纯Al复合材料。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和拉伸试验机研究不同粒子含量(质量分数为1%、2%和3%)对复合材料组织和力学性能的影响。结果表明:原位生成的TiB2粒子有矩形、近圆形和六边形三种形貌,尺寸为200~500 nm;粒子与Al基体界面洁净无反应层。随着粒子含量的增加,复合材料的强度随之升高,而伸长率则随之降低;当TiB2含量为3%时,屈服强度和抗拉强度分别达到78.1 MPa和102 MPa,相比于纯Al分别提高58%和43%,而伸长率降至32.5%,下降了24%。断口分析表明:随着TiB2粒子含量的增加,粒子团聚机率增加,在拉伸过程中,裂纹在粒子团聚处萌生并扩展,导致材料的塑性降低。     

7055超高强、超高韧铝合金力学性能分析

用拉伸试验研究了经不同固溶和时效工艺处理后7055铝合金的力学性能,并结合显微组织进行了分析.结果表明,复合固溶(双级) 特殊时效处理新工艺比传统热处理工艺更合理,可使铝合金获得超高强、超高韧的有效结合.试验确定了最佳工艺,即强化固溶:455 ℃×(10～30)min 470 ℃×(20～40)min (480～500)℃×(10～30)min;特殊时效:135 ℃×16 h (190～210)℃/(10～20)min,铝合金新状态T78的σb＝720 MPa、σ0.2＝690 MPa、δ5＝12%.     

Single-aging characteristics of 7055 aluminum alloy

The microstructures and properties of 7055 aluminum alloy were studied at different single-aging for up to 48 h using hardness test, tensile test, electrical conductivity measurement, XRD and TEM microstructure analysis. The results show that at the early stage of aging, the hardness and strength of the alloy increase rapidly, the peak hardness and strength are approached after 120 ℃ aging for 4 h, then maintained at a high level for a long time. The suitable single-aging treatment of 7055 alloy is 480 ℃, 1 h solution treatment and water quenching, then aging at 120 ℃ for 24 h. Under those condition, the tensile strength, yield strength, elongation and electrical conductivity of the studied alloy are 513 MPa, 462 MPa, 9.5% and 29%（IACS）, respectively. During aging, the solid solution decomposes and precipitation occurs. At the early aging stage of 120 ℃, GP zones form and then grow up gradually with increasing ageing time. η′ phase forms after ageing for 4 h and η phase starts to occur after 24 h aging.     

7055铝合金厚板的淬透性

通过末端淬火的方法研究7055铝合金厚板的淬透性,采用透射电子显微镜对微观组织进行分析。结果表明:该合金板材的淬透深度可达45 mm,使其淬透的冷却速率需大于230℃/min;随着冷却速率的减小,淬火过程析出平衡相的数量和尺寸增加,时效后析出的η′沉淀强化相的数量减少,晶界无沉淀析出带宽度增加;在所研究的冷却速率范围内,时效后铝合金板材的硬度、晶界无沉淀析出带宽度与冷却速率的对数均呈线性关系。     

原位反应纳米TiB2/Cu复合材料的制备和微结构

利用原位反应技术 ,通过控制反应物B2 O3 和石墨的含量制备了原位生长纳米TiB2 增强Cu基复合材料。用XRD ,EDS ,TEM对TiB2 /Cu原位复合材料进行微结构分析 ,研究表明铜基体中弥散分布着 5 0nm的TiB2颗粒 ,并对Cu基体有良好的增强作用。     

7055铝合金的非等温时效工艺

结合光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)以及透射电镜(TEM)等,对非等温时效处理后7055铝合金的组织、硬度、拉伸和抗腐蚀性能进行了研究。结果表明:合金的硬度和强度在60～120℃快速增加,随后缓慢上升并于160℃达到峰值,在时效后期则呈直线下降,伸长率的变化趋势与之相反。非等温时效过程中,起始温度、终止温度及升温速率会对合金的性能有一定影响。升温时效至160℃,合金不仅能够满足T6态的力学性能要求,同时能获得较好的抗腐蚀性能。