ZCuSn10Zn2Fe凝固过程中原位自生纳米铁颗粒推移距离及影响因素

利用真空熔炼—离心铸造技术制备出ZCuSn10Zn2Fe合金试样,通过透射电镜和小角X射线散射研究了铁含量对合金凝固组织的影响,得出了纳米铁颗粒被界面俘获或推移的热力学条件及颗粒推移距离的表达式。ZCuSn10Zn2Fe合金在凝固过程中纳米Fe颗粒的大小随着Fe添加量的增加而增大;纳米颗粒被推移的距离随Fe添加量的增加和凝固速度的加快以及推移临界速度的降低而减小。理论分析与实验结果一致,并提出了改善原位自生复合材料组织均匀性的主要途径。     

SiCp／Al－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ＳｉＣｇ／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．     

颗粒增强金属基复合材料凝固过程的计算机模拟

探讨了颗粒增强金属基复合材料凝固过程的计算机模拟中热处理性质和凝固潜热的处理方法，并用实验验证了其有效性，在此基础上，研究了颗粒的体积分数对Ａｌ２Ｏ３，ＳｉＣ，ＳｉＯ２颗粒增强Ａｌ－４％Ｍｇ复合材料冷却速度的影响。     

离心铸造原位Al／Mg2Si复合材料组织与性能的研究

由原位内生Ａｌ／Ｍｇ２Ｓｉ复合材料的离心铸造，得到了内外壁均含Ｍｇ２Ｓｉ颗粒增强相，而中部为合金基体的复合材料管材。管材内外部硬度高于中部，而中部的拉伸性能高于管材的两壁。分析了在离心力场中，原位复合材料组织的形成及其对力学性能的影响。     

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。     

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。     

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。     

颗粒增强Al－4％Mg复合材料中显微孔隙的分析

探讨了Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＣ、ＳｉＯ２等三种颗粒增强Ａｌ－４％Ｍｇ复合材料凝固组织中显微孔隙的形成规律．结果表明：前者显微孔隙是由Ａｌ２Ｏ３颗粒加入导致熔体粘度增加、颗粒堵塞枝晶间的补缩流动通道以及颗粒与基体合金的热膨胀系数的差异三种因素所引起；第二种材料由于气孔易在ＳｉＣ颗粒表面形核，或者ＳｉＣ颗粒与基体结合较弱，使得该复合材料比前者易形成显微孔隙；第三种复合材料，是由于ＳｉＯ２颗粒与基体间发生了界面反应，一定量的Ｓｉ溶入了基体，增大了基体的凝固潜热，从而提高了基体合金凝固时的补缩流动能力，所以ＳｉＯ２ｐ／Ａｌ－４％Ｍｇ复合材料的凝固组织比同样条件下Ａｌ２Ｏ３ｐ／Ａｌ－４％Ｍｇ和ＳｉＣｐ／Ａｌ－４％Ｍｇ复合材料致密。     

B4Cp＋SiCw／MB15Mg基复合材料的界面微结构

采用真空压力浸渍法和热挤压法制备了经硼颗粒和碳化硅晶须混杂增强ＭＢ１５Ｍｇ合金复合材料。通过配备能量色散谱仪和电子能量损失谱仪的分析型电镜研究了这种 合材料的界面微结构。研究结果表明,碳化硼颗粒表面的玻璃态氧化硼和Ｍｇ发生界面反应４Ｍｇ（１）＋Ｂ２Ｏ３（１）＝ＭｇＢ２（ｓ）＝３ＭｇＯ（ｓ）,液态Ｍｇ对碳化硼颗粒发生润湿,加强了界面结合,使复合材料具有优异的力学性能。     

熔铸-原位合成TiC/7075Al复合材料的微观组织和凝固机制

采用熔铸-原位合成法制备了TiC/7075Al复合材料并对其微观组织和凝固机制进行了研究。原位合成复合材料中的TiC颗粒以近球形为主,平均尺寸小于700 nm。随着TiC颗粒含量的增加,复合材料的晶粒尺寸明显减小,当TiC颗粒含量为8wt%时,基体晶粒尺寸可以减小至10μm左右。熔体反应过程中,随着TiC增强相颗粒含量的增加,凝固前沿的流体的粘度增加,降低了TiC颗粒的临界裹入速度,同样在反应时降低温度将增加熔体的粘度,有利于TiC颗粒的裹入。     

不同磨料粒度下WC体积分数对铁基表面复合材料磨损性能的影响

用负压铸渗工艺制备了WC/HT300基表面复合材料,研究了WC体积分数和冲蚀磨损浆料中的颗粒粒度对复合材料的抗冲蚀磨损性能的影响。对于同一种WC颗粒体积分数的复合材料,当浆料中的石英砂粒度大时,复合材料的体积磨损率较大,抗冲蚀磨损性能降低。WC体积分数为27%和36%的表面复合材料具有比其他WC体积分数复合材料优越的耐磨损性能;在磨料粒度为40~70目的工况下,WC体积分数为36%的复合材料,具有比体积分数为27%的复合材料优越的耐磨性能;但在磨料粒度增大到20~40目时,WC体积分数为27%的复合材料,具有比WC体积分数为36%的复合材料优越的耐磨损性能。     

添加NH_4AlO（OH）HCO_3原位生成Al_2O_3/Al复合材料的制备及其性能

碳酸铝铵与熔融的铝液反应原位生成颗粒增强铝基复合材料,对复合材料的力学性能和摩擦磨损行为进行研究。结果表明：在搅拌的铝熔体中碳酸铝铵发生分解反应生成γ-Al2O3;该原位反应的增强颗粒比直接添加的Al2O3在铝熔体中分布得更均匀;复合材料的密度和硬度随着增强相加入量的增加而提高,而强度则随着增强相加入量的增加而降低;磨损率随着增强相加入量的增加和载荷的增加而提高;原位反应生成的复合材料的力学性能和耐磨性明显优于直接添加Al2O3颗粒形成的复合材料的。     

改善颗粒增强金属基复合材料塑性和韧性的途径与机制

评述了影响颗粒增强金属基复合材料塑性和韧性的各种因素,在此基础上深入研究了颗粒形状对ＳｉＣｐ／ＬＤ２复合材料塑性和断裂韧性的影响规律。采用有限单元法分析不同形状的ＳｉＣ颗粒增强的ＬＤ２复合材料的微区力学环境和整体力学行为,结果表明颗粒的尖锐化导致基体内应变集中和颗粒尖端断裂的可能性加剧,因而降低材料的塑性;而在外加载荷的作用下,由于复合材料基体整体均处于较高的加工硬化状态,因此颗粒形状对材料断裂韧     

原位TiC/金属基激光熔覆涂层的微结构特征

利用激光熔覆制备了原位形成TiC陶瓷颗粒增强金属基复合材料涂层 ,TiC为熔覆时原位形成。颗粒细小弥散 ,具有内晶型及密度梯度分布特征 ;HREM观察表明 ,TiC/基体界面结构具有洁净及微晶过渡特征 ,无界面反应物 ;熔覆组织具有较高的显微硬度及耐磨性。     

搅拌铸造SiCp/Al-7.0%Si复合材料的三维微观组织模拟

对搅拌铸造法制备SiC颗粒（SiCp）增强Al-7．0％Si（质量分数）复合材料的微观组织形成过程进行了模拟研究,建立了常规凝固条件下相应的宏观传热、等轴枝晶形核、生长以及颗粒推移的三维计算模型,采用一种改进的CA（cellular automaton）方法与有限差分法耦合进行数值计算,研究了不同颗粒体积分数对复合材料宏观传热、微观组织以及颗粒分布的影响．为了验证模拟结果,浇注了阶梯形金属型和砂型试样．结果表明,模拟得到的复合材料颗粒分布及微观组织与实验结果吻合良好．随着颗粒体积分数的增加,凝固时间逐渐缩短,基体晶粒逐渐细化,颗粒分布趋向均匀．     

颗粒含量对准晶增强Al-Mg基复合材料组织和性能的影响

以Al-11%Mg(质量分数,下同)合金为基体,十面体准晶相Al<,72>Ni<,12>Co<,16>为增强颗粒,通过机械搅拌法制备了Al-Ni-Co准晶颗粒增强Al-Mg基复合材料.分别采用扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)研究了颗粒含量对复合材料的组织形貌及成分的影响,并总结了复合材料的抗拉强度和布氏硬度随颗粒含量的变化规律.结果表明,随着颗粒含最的增加,由准晶相转化成的θ相的形貌发生如下转变:细长针状→短板条状→多边形状,而不同形貌的成分则基本保持一致:复合材料的抗拉强度σb和布氏硬度HBS随颗粒加入量的增加而增加.并简要分析了Al-Ni-Co准晶颗粒增强Al-Mg基复合材料的强化机理.     

SiCp增强镁基复合材料微区应力场的仿真模拟

采用有限元方法仿真模拟了SiC颗粒(SiCp)增强镁基复合材料中实际形状的增强体周围的微区应力场。结果表明，不同形状的增强体颗粒附近的微区应力场差异很大，个别颗粒会在低应力下失效．当增强体的体积分数较少时，每个增强体的微区应力场受其它增强体影响不大，近似给出单个增强体的形状就可以仿真模拟增强体附近的微区应力场．利用粉末冶金法制备了颗粒增强镁基复合材料，观察其拉伸断口，并利用有限元方法进行仿真模拟，据此进行了增强体颗粒的失效分析。     

Microstructure and mechanical properties of extruded Al/Al2O3 composites fabricated by stir-casting process

A novel two step mixing method including injection of particles into the melt by inert gas and stirring was used to prepare aluminum matrix composites (AMCs) reinforced with Al₂O₃ particles. Different mass fractions of micro alumina particles were injected into the melt under stirring speed of 300 r/min. Then the samples were extruded with ratios of 1.77 or 1.56. The microstructure observation showed that application of the injection and extrusion processes led to a uniform distribution of particles in the matrix. The density measurements showed that the porosity in the composites increased with increasing the mass fraction of Al₂O₃ and stirring speed and decreased by extrusion process. Hardness, yield and ultimate tensile strengths of the extruded composites increased with increasing the particle mass fraction to 7%, while for the composites without extrusion they increased with particle mass fraction to 5%.     

颗粒增强Al－4％Mg复合材料在等轴晶凝固过程中的颗粒推挤

研究了ＳｉＣ，Ａｌ＿２Ｏ＿３，ＳｉＯ＿２颗粒增强Ａｌ—４％Ｍｇ复合材料在凝固过程中，颗粒的种类、粒度对颗粒推挤导致颗粒分布不均匀的影响。提出在等轴晶凝固条件下，颗粒推挤的强烈程度由等轴晶粒和颗粒的质量比确定。理论预测与试验结果吻合良好。     

Si3N4颗粒体积分数对Si3N4/Al复合材料微观组织和力学性能的影响（英文）

采用压力浸渗法制备Si3N4体积分数分别为45%、50%和55%的颗粒增强铝基复合材料(Si3N4/Al)。研究Si3N4体积分数和T6热处理对Si3N4/Al复合材料微观组织和力学性能的影响。结果表明:Si3N4颗粒分散均匀,Si3N4/Al复合材料浸渗良好,没有明显的孔洞和铸造缺陷;在Si3N4颗粒附近的铝基体中,可以观察到高密度位错;Si3N4/Al复合材料的弯曲强度随着Si3N4体积分数的增大而降低;T6热处理能提高复合材料的强度;复合材料的弹性模量随着Si3N4体积分数的增加而线性增加;在低Si3N4体积分数时,可以观察到更多的撕裂棱和韧窝;T6热处理对断口形貌的影响较小。