TiB纤维分布的均匀性对钛基复合材料拉伸性能的影响

研究了TiB纤维分布的均匀性对钛基复合材料拉伸力学性能的影响.通过采用不同尺寸的钛粉与硼粉混合后进行放电等离子烧结,获得了含有TiB纤维近均匀分布和非均匀分布的钛基复合材料;并通过有限元模拟建立了纤维均匀和非均匀分布的复合材料模型.对材料的拉伸实验表明,TiB纤维的分布对钛基复合材料的杨氏模量和抗拉强度的影响较小,但纤...     

SiCf/SiC与GH5188钎焊接头的界面产物及机制研究

使用CuTi+NbB₂活性钎料成功实现了碳化硅纤维增强碳化硅(SiC_f/SiC)复合材料与GH5188钴基高温合金二者的连接,研究了钎焊温度对接头界面微观组织以及力学性能的影响,并对连接机制展开了分析。接头典型的界面结构为GH5188/Cu+(Ni,Co,Cu)₃Ti₂₊(Co,Ni,Cu)Ti₂/Cu₄Ti/Cu+Cu₃Ti₂+(Ni,Co)-Si+(Ni,Co,Cu)Ti₂/TiC+Cr-C/SiC+Cu/SiC_f/SiC。由于NbB₂粉末的引入,导致形核点的增加,金属间化合物倾向于以小颗粒相的形态析出并弥散分布在钎缝中。而随着温度的升高,金属的溶解情况以及元素的互扩散以及反应情况均有所加强,但温度的改变基本上不改变各层的占比;同时,陶瓷侧的补充活性元素(Co,Cr,Ni)随着温度而增多,这在一定程度上有利于陶瓷与焊缝之间的连接。因此,在105...     

SiC纤维增强钛基复合材料研究进展

概述了作者研究组近年来在SiC纤维增强钛基复合材料研究领域开展的工作及取得的进展.采用具有自主知识产权的SiC纤维,研究了PVD先驱丝制备方法和真空热压/热等静压复合材料成形工艺,获得700℃拉伸强度＞1500MPa的SiCf/Ti-6A1-4V复合材料,分别制备出长度＞400mm和直径＞200mm的钛基复合材料棒材和环形件.此外,分别采用粉末布与粉浆涂挂先驱丝两种低成本方法制备出钛基复合材料,确定了新的胶粘剂并优化了相关工艺参数.     

SiC长纤维强化钛基复合材料环形件的制造新工艺

长纤维强化钛基复合材料 ( TMC)作为比强度、比刚度性能极优的耐热材料 ,有希望在航空航天得到应用。特别是圆周方向强化的高比强度 TMC可制作转动环件 ,能大幅度减重。日本学者河野亮等人用缠绕喷射击法制做了 TMC环件并对其进行了评价。试验基材为 SP-70 0 ,强化纤维为 Si C。在外径 94 mm,高 80 mm的 SUS30 4型芯表面缠绕直径为 0 . 1 4 mm、间距为 0 . 3mm的 Si C纤维 ,用低压等离子喷射将基材 SP- 70 0沉积到型芯上。喷射完成后磨削基体表面以消除表面不平。此工序反复进行 5次 ,制成预成形件。将预成形件放入不锈钢盒内真空封…     

加温拉伸条件TiCp—AlNp／Al复合材料组织与力学性能

主要研究了加温拉伸下TiCp—AlNp/Al复合材料组织与力学性能,具体探讨了温度对此复合材料屈服强度的影响,并结合不同温度拉伸断口的形貌来讨论复合材料的断裂机制;基于实验数据和电镜观察,讨论了复合材料塑性与拉伸温度的关系,分析了自生相颗粒TiC和AIN在加温拉伸的过程中强化基体的微观机制。     

碳化硅颗粒增强TC11钛基复合材料的组织与力学性能研究

采用球磨工艺将碳化硅颗粒与TC11钛合金粉末混合,通过放电等离子体烧结工艺制备了碳化硅颗粒增强钛基复合材料(SiCp/TC11),并研究了复合材料的微观结构和力学性能.结果表明,SiCp/TC11复合材料内部无孔洞,烧结致密.碳化硅颗粒与钛基体发生反应,生成碳化钛颗粒.随着碳化硅颗粒含量的增加,SiCp/TC11复合材...     

原位TiC颗粒强化的Fe-Cr-Ni基复合材料的拉伸性能

研究了原位TiC颗粒强化的Fe-26Cr-14Ni基复合材料的常温和高温拉伸性能,分析了该复合材料的断裂特征,结果表明,含5％和10％（体积分数,下同）的TiC复合材料的常温和高温综合拉伸性能明显高于基体合金;TiC含量为10％时具有最佳的高温拉伸性能,随着TiC体积分数的提高,复合材料的常温断裂由韧性断裂向脆性断裂转变,该复合材料的高温断口形貌主要呈现出韧性断裂的特征。     

粉末冶金法制备SiCp/Al-Cu-Mg复合材料的固溶时效行为

通过XRD、硬度和电导率测试对比了不同固溶温度下Al-Cu-Mg合金与SiCp/Al-Cu-Mg复合材料中的析出相。XRD分析表明,经T4处理后,未增强基体铝合金中析出相为Al2CuMg相和CuAl2相,而复合材料中的析出相为CuAl2相和Mg2Si相。由SiC颗粒提供的游离Si与基体中的Mg生成了Mg2Si相,从而提高基体合金中Cu/Mg含量比,进而影响Al2CuMg相的生成。     

SiCp/Al复合材料的研究方法现状

SiC颗粒（SiCp）增强铝基复合材料因其制备工艺灵活，热物理性能优异及可设计性等许多独特的优点而具有很好的应用前景。本文综述了SiCp增强铝基复合材料的研究和进展，阐述并比较了几种该复合材料的制备工艺，包括搅拌铸造法、压力铸造法、无压渗透法、喷雾沉积法、离心铸造法和粉末冶金法等。     

等离子喷镀制造纤维增强钛基复合材料

连续纤维增强的钛复合材料是航空发动机压气机部件很有吸引力的材料，然而，它们的制造仍然是材料科学和工程的一个复杂课题．钛基复合材料（TMC）的应用使航空发动机压气机的设计从惯用的盘和燕尾叶片改为TMC叶状环．这种叶状环设计利用复合材料的纵向强度来传输高的圆周应力，并保持足够的横向强度来传输经向应力．制作的示范叶状环部件，预计减重达到70％；还用T14C制造了诸如致动器和压杆．所有TMC制造方法都要求连续的S江纤维和钛合金基体以正确的纤维取向和体积分数精心排列，以获得最佳的力学性能．在制备未加工的TMC预型坯过…     

不同粒径的SiC体积配比对SiC_p/Al基复合材料显微组织和拉伸性能的影响

为了研究不同粒径的Si C体积配比对SiC_p/Al基复合材料显微组织及拉伸性能的影响,采用高压扭转法(High-pressure torsion,HPT)将3.5μm(小)、7.0μm(大)SiC颗粒体积比分别为4∶1、1∶1、1∶4的SiC颗粒和纯Al粉末混合物制备成10%SiC_p/Al基复合材料(体积分数)。用金相显微镜、万能试验机、扫描电镜等分析2种粒径的Si C体积比对SiC_p/Al基复合材料显微组织和拉伸性能的影响。结果表明,随扭转半径增大,各试样的SiC颗粒分布更加均匀,颗粒团聚、偏聚现象减少,其中小、大SiC颗粒体积比为1∶1的试样性能最优,伸长率、相对密度最高,分别达到14.3%和99.1%,拉伸断裂形式为塑性断裂。     

压铸TiC/Al-9Si-1.4Cu-0.5Mg复合材料的拉伸性能

利用熔铸-原位反应和压铸成形技术制备了TiC/Al-9Si-1.4Cu-0.5Mg复合材料,测试了复合材料的拉伸性能.结果表明:TiC/Al-9Si-1.4Cu-0.5Mg复合材料的室温极限拉伸强度为354MPa,比基体合金提高26%;260℃时复合材料的极限拉伸强度为272MPa,比基体合金提高46%.复合材料的延伸率与Al-9Si-1.4Cu-0.5Mg合金相当.讨论了进一步提高熔铸一原位反应TiC/Al-9Si-1.4Cu-0.5Mg复合材料拉伸强度的途径.     

SiCP/ZA22复合材料组织及性能

对采用半固态搅拌法制备的SiC_P/ZA22复合材料的组织和常温、高温力学性能进行了研究,并和ZA22基体合金作了对比.研究发现:SiC颗粒大多分布于晶界,部分SiC颗粒和基体界面上有反应物生成,SiC可以充当合金初生相形核衬底,分布于晶内并细化枝晶.力学性能与颗粒分布均匀性、界面结合强度密切相关.和ZA22合金相比,该复合材料弹性模量上升,冲击韧性下降,高温条件下表现出较好的力学稳定性.     

硼钛复合纤维拉伸曲线分析

研究了硼钛复合纤维在拉伸过程中的行为。结果表明:复合纤维的变形是由纤维的弹性应变与基体的弹塑性应变复合迭加而成。并且在纤维与基体结合十分牢固,基体组元体积分数又较少的情况下,复合纤维表现为高强度、高弹性模量及低塑性。将试验结果同理论计算模型进行了比较,所得结果基本一致。     

(GNPs+B)/TC4复合材料组织和硬度研究

采用放电等离子烧结技术(SPS),制备石墨烯纳米片(GNPs)、硼粉(B)增强TC4钛基复合材料(TiMCs).利用扫描电镜、拉曼光谱对混合粉末以及烧结后材料的组织进行了研究.利用维氏硬度仪对复合材料进行硬度测试.结果表明:GNPs和B与基体原位反应生成TiC颗粒(TiCp)和TiB晶须(TiBw)构成的非连续网状结构...     

石墨烯/Ti60复合材料组织与力学性能研究

石墨烯与Ti60合金粉末经过球磨混合后,采用放电等离子烧结法(SPS)制备出石墨烯/Ti60复合材料,并在900℃对其进行热轧加工。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、金相显微镜和万能试验机对烧结态与轧制态Ti60合金、石墨烯/Ti60复合材料的微观组织和力学性能进行分析。结果表明：添加质量分数为0.1%的石墨烯能够减小复合材料原始β相尺寸,增大α相尺寸。经热轧加工后,石墨烯/Ti60复合材料在室温、600℃和700℃的抗拉强度分别为1353.0、746.6和391.7 MPa,相比Ti60合金分别提高了9.24%、9.46%和2.99%。     

粉末冶金制备SiC/6061Al复合材料的显微组织和力学性能研究

采用粉末冶金法制备了体积分数为35%的SiC_p/6061Al基复合材料,研究了复合材料的显微组织和基体与增强体颗粒界面对复合材料力学性能的影响。结果表明:SiC颗粒在基体中分布均匀,基体与增强体之间的界面结合情况较好,复合材料致密度高,抗拉强度较高。     

SiC纤维增强SiC陶瓷基复合材料与40Cr钢的连接

采用Ag-Cu-Ti钎料对化学气相渗积方法制造的SiC纤维增强SiC陶瓷基复合材料与40Cr钢进行了真空钎焊。对接头的微观组织进行了观察，研究了不同钎料厚度及中间层对接头的影响。结果表明，利用Ag-Cu-Ti钎料可以实现二者的连接；中间层Cu以及钎料中的Ti、Ag、Cu有利于提高连接强度；不同钎料厚度影响连接强度，加两层钎料时，接头具有最高室温强度。     

用不同工艺制备的C/C复合材料的力学行为

对CVI(化学气相渗透)、RI(树脂浸渍)和CVI+RI 3种不同工艺制备的C/C复合材料进行了弯曲、剪切实验。结果表明:CVI和CVI+RI增密试样的弯曲、剪切强度均高于RI增密试样;用CVI和用CVI+RI制备的试样,其断裂过程均为典型的假塑性行为,而RI试样为典型的脆断行为。断口SEM观察表明:用CVI制备的试样断口呈锯齿状,有大量纤维从基体炭中拔出;而RI增密试样的断口平缓、光滑,仅有少量纤维拔出;在不同阶段增密的热解炭之间也呈现出阶梯状断裂形貌,并存在大小不一的裂纹,这表明在材料的断裂过程中,先用CVI增密试样不仅因纤维与基体炭之间的弱界面结合可提高材料的强度,也能因不同阶段增密工艺中产生的热解炭之间的环性裂缝影响微裂纹的走向,从而改变材料的脆断特征。