挤压比对Wp/AZ91镁基复合材料力学性能的影响

研究了挤压比对用粉末冶金法制备的Wp/AZ91镁基复合材料微观组织及室温拉伸性能的影响.试验结果表明:当挤压比为10∶1和15∶1时,材料中有粗大Al12Mg17相析出,而当挤压比为25∶1时,材料中Al12Mg17相呈颗粒状均匀弥散析出.随着挤压比的提高,材料组织细小且W颗粒分布更均匀,复合材料强度、断后伸长率均提高...     

球磨工艺对医用Ti–Mg复合材料力学性能的影响

采用球磨+冷压制坯+微波加热烧结工艺制备Ti–15Mg复合材料,研究球磨工艺对Ti–15Mg混合粉末性能以及烧结后复合材料力学性能的影响。结果表明：以200 r·min-1球磨转速球磨8～10 h,随着球磨时间延长,混合粉末的平均粒径明显变小,粉末粒度分布逐渐集中在10～45μm区间,粉末的球形度增加。在长时间球磨过程中,软质镁颗粒受到强烈撞击、研磨,引起表面破碎,钛颗粒出现了体积破碎和表面破碎,最终导致软质镁颗粒包裹脆性钛颗粒。球磨8 h后,混合粉末未出现明显的氧化,混合粉末中钛、镁粉末分布较为均匀,复合材料的力学性能较为优良,符合作为医用材料的力学性能要求。在低球磨转速下,球磨转速的提高不会导致粉末性能和烧结后复合材料性能出现明显变化。最佳球磨工艺参数为球磨时间8 h、球磨速度200 r·min^-1,过程控制剂为正己烷。     

添加Cu元素对Al／Al2O3复合材料力学性能的影响

探讨了热压烧结制备Ａｌ／Ａｌ２Ｏ３复合材料的可能性。用ＳＥＭ和ＸＲＤ分析了添加５％Ｃｕ后复合材料界面的组织结构和相组成，研究了铜对材料硬度和耐磨性的影响，研究表明，Ｃｕ元素的加入可以明显提高复合材料的力学性能，同时可以使Ａｌ２Ｏ３的加入量显著提高。     

液态反应合成Mg—Li—MgO／Mg2Si复合材料的组织与性能

用ＤＴＡ对ＳｉＯ２与Ｍｇ－Ｌｉ合金反应合成复合材料的热力学进行了研究,证明反应能够进行。检测结果表明反应生成的粒子尺寸细小且分布均匀。复合材料的强度,硬度,弹性模量明显提高;该复合材料的延伸率低于基体合金,但仍可达到较高水平（〉４％）,高于Ａｌ２Ｏ３及ＳｉＣ纤维增强复合材料。     

热挤压对硼化物增强Mg-Li基复合材料组织与力学性能的影响

利用金相显微镜和扫描电镜观察铸态与热挤压态B4C增强Mg-Li基复合材料及其断口的显微形貌,研究热挤压对该复合材料组织和力学性能的影响。结果表明:热挤压加工可有效改善铸态Mg-Li基复合材料中强化相的分布均匀性,显著提高材料的屈服强度、抗拉强度和伸长率;基体合金在热挤压过程中发生动态再结晶,显微组织得到细化;在150~250℃范围内,挤压温度越高,强化相分布越均匀,基体合金的再结晶程度越高,因而复合材料的伸长率越高;200℃下热挤压的复合材料具有较好的力学性能,其抗拉强度为237.5 MPa,伸长率为21.7%,分别比铸态样品提高46.1%和126%。     

12%SiCp/Al复合材料制备工艺及力学性能研究

对碳化硅颗粒进行表面氧化酸洗处理，采用粉末冶金加热挤压工艺制备了12％SiCp／Al（体积分数）复合材料。利用金相显微镜和电镜对微观组织进行了观测，拉伸试验测试复合材料的力学性能。试验结果表明：SiC颗粒在铝基体中分布比较均匀；T6热处理条件下12％SiCp／Al复合材料的屈服强度和抗拉强度分别约为472．4MPa、525．7MPa，伸长率为6．5％，弹性模量为92．7GPa。     

粉末热挤压SiC_p/2024铝基复合材料的显微组织和力学性能

利用粉末热挤压工艺制备SiCp/2024铝基复合材料,研究所制备复合材料的挤压态和热处理态的显微组织及力学性能,分析复合材料的断口形貌和断裂类型。结果表明:大部分SiC颗粒和析出的大量细小第二相粒子均匀地分布在基体合金中,部分区域的SiC颗粒存在轻微团聚现象,晶粒沿挤压方向被显著拉长,刚性的SiC颗粒长轴平行于挤压方向分布,形成热加工纤维组织。对复合材料进行T6(490℃固溶75 min+170℃时效8 h)热处理后,复合材料的晶粒比较细小,抗拉强度达470 MPa,主要的析出强化相为S′(Al2CuMg)。挤压比的提高有利于提高SiC颗粒和基体合金的界面结合强度。粉末热挤压法制备的SiCp/2024铝基复合材料热处理后的断裂方式主要有3种:SiC颗粒断裂、SiC颗粒与基体合金的剥离和基体合金的韧性断裂,该复合材料的断裂机制为韧性断裂和脆性断裂共存的混合断裂。     

热压法制备高含量B_4C/铝基复合材料的显微结构与力学性能

采用低温真空热压法制备B4C质量分数为30%、平均粒度为23μm的B4C/Al基复合材料,热压温度控制在基体6061Al合金的固液相线之间。对B4C/Al复合材料进行显微结构分析和力学性能检测,结果表明:B4C/Al复合材料内无大尺寸的显微缺陷,组织分布较均匀、致密,界面结合较好;B4C/Al基复合材料的硬度比基体6061铝合金提高34.9%,断裂韧性是B4C增强颗粒断裂韧性的5.16倍,屈服强度比基体提高198.3%。利用Ramakrishnan提出的金属基复合材料屈服强度的分析模型,对30%B4C/Al复合材料的屈服强度进行计算,计算结果与实验结果基本符合。分析表明微米级B4C颗粒对6061Al合金的增强机制主要为载荷增强和位错增强。     

真空热压烧结制备SiCp/2024Al复合材料动态力学性能

通过真空热压烧结制备30％(体积分数)SiCp/2024Al复合材料,采用分离式霍普金森压杆(SHPB)对其进行动态压缩实验,得到应变速率为1 600～3 800 s-1的动态应力-应变曲线.结果表明:在一定的高应变率范围内承受动态载荷时,30％SiCp/2024Al复合材料在不同应变率下,应力-应变曲线趋势变化不大,...     

碳纳米管增强铝基复合材料的制备及力学性能研究

利用静电自组装和机械搅拌法相结合的工艺制备得到碳纳米管/铝(carbon nanotubes/aluminum,CNTs/Al)复合材料粉体并压坯制成预制块.采用搅拌铸造和热轧相结合的工艺制备得到不同碳纳米管(carbon nanotubes,CNTs)含量的CNTs/Al复合材料.通过扫描电子显微镜(scanning...     

真空热压烧结制备SiCp/2024Al复合材料动态力学性能北大核心

通过真空热压烧结制备30%(体积分数)SiCp/2024Al复合材料,采用分离式霍普金森压杆(SHPB)对其进行动态压缩实验,得到应变速率为1600~3800 s-1的动态应力-应变曲线。结果表明:在一定的高应变率范围内承受动态载荷时,30%SiCp/2024Al复合材料在不同应变率下,应力-应变曲线趋势变化不大,基本表现为应变率不敏感材料。试样在动态冲击下均未出现宏观剪切破坏,采用扫描电镜(SEM)对压缩试样微观组织进行表征,高应变率试样内部出现孔洞和微裂纹等损伤,试样边界出现增强体颗粒脱粘现象,材料表现出良好的塑韧性。还讨论了动态载荷压缩变形机制。     

粉末冶金法制备Nb-15Ti-11Al-10Si复合材料

通过粉末冶金法制备Nb-15Ti-11Al-10Si复合材料。通过电子扫描电镜和X射线衍射研究了球磨方式和球磨时间对复合粉末粒度、形貌以及物相组成的影响;采用金相法和排水法研究真空热压烧结温度、保温时间等工艺参数对材料致密度的影响规律。结果表明：通过机械球磨粉末粒度减小并形成过饱和体系,再通过真空热压工艺制备的Nb-15Ti-11Al-10Si复合材料致密度达到96.3%,所获得的Nbss＋Nb5Si3复合材料具有优异的组织性能。     

热挤压对铝基复合材料力学性能的影响

利用金相显微镜、扫描电镜和万能拉伸试验机等手段考察了粒度为50～80 μm的Si颗粒增强Al-Si复合材料在热挤压前后的显微组织及室温拉伸性能.结果表明以17.31的挤压比热挤压后复合材料组织的均匀性得到了明显改善;复合材料挤压材的抗拉强度、屈服强度和延伸率较压渗材普遍提高;热挤压没有改变复合材料的断裂机制,由于挤压后颗粒分布均匀等原因,使复合材料的塑性得到改善.     

Nb相增塑核壳结构Ti Al/Nb复合材料的制备及组织性能研究

针对传统γ-TiAl合金室温塑性低、难以满足工程化应用的难题,本文提出Nb相增塑核壳结构TiAl/Nb复合材料,系统研究了复合材料的制备工艺和力学性能。结果表明：在200 r/min转速下球磨120 h可实现细小Nb颗粒对大尺寸γ-TiAl雾化粉的完全包裹,随后在40 MPa下,1 200℃真空热压1 h可获得增塑相可控的致密核壳结构组织。制备的TiAl/Nb复合材料在室温下的屈服强度为971.5MPa,抗压强度为2 337.7 MPa,断裂应变为31.7%,表现出高强度和良好的塑性。这种强度和塑性的协同提高归因于延性β-Nb相促进了基体相之间的协调变形,提高了材料的整体持续变形能力。     

热处理对粉末冶金法制备Wp/2024Al复合材料力学性能的影响

利用粉末冶金法制备了钨颗粒体积分数分别为5%,8%,10%的Wp/2024Al复合材料,挤压态复合材料W颗粒分散均匀,沿挤压方向钨颗粒呈带状分布。复合材料经过热处理后拉伸强度得到提高,延伸率则发生下降;同一工艺制备的Wp/2024Al复合材料480℃固溶时抗拉强度达到最大值;随着固溶温度的升高,复合材料屈服强度有一定的增加,延伸率下降;随着W含量的增加,T4态复合材料的抗拉强度和屈服强度升高,而延伸率下降。断口观察表明,挤压态和热处理态复合材料断口上存在大量韧窝,W颗粒没有发生开裂,热处理态复合材料发生界面脱开现象。     

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。     

粉末冶金法制备Wp/AZ91镁基复合材料的热变形行为分析

通过对粉末冶金法制备Wp/AZ91镁基复合材料的热变形行为分析,发现该复合材料非常敏感于应变速率.随应变速率升高,真应力-真应变曲线特征从“平缓”型向“锯齿”型转变,材料热变形软化特征增强.材料的软化作用一方面来自基体合金自身的再结晶软化,另一方面来自第二相的强化所引发的再结晶软化.通过微观组织观察发现低应变速率下,材料内析出相呈板条状,而高应变速率下,材料内析出相呈细小短棒状和棱柱状弥散析出,强化作用明显,一方面使晶体内产生大量高畸变能区域从而为再结晶形核提供驱动力,有利于再结晶行为.另一方面也有利于再结晶晶粒的均匀长大,从而有利于再结晶软化.因此高应变速率下材料的软化率更高.     

热压法制备W-Mo-Cr-Al_2O_3复合材料的微观结构与力学性能

以亚微米级W、Mo、Al2O3粉末和微米级Cr粉为原料,在1 600℃下热压制备W-Mo-Cr-Al2O3复合材料,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)研究该复合材料的微观结构和断口形貌,测试复合材料的力学性能,对其断裂模式进行分析,并研究Al2O3含量对W-Mo-Cr-Al2O3复合材料性能的影响。结果表明:W-Mo-Cr-Al2O3复合材料中存在分布均匀的富W,Cr(W,Mo)金属相和Al2O3陶瓷相。W、Mo、Cr之间可以部分溶解,特别是Cr溶于Al2O3可增强金属相和陶瓷相的结合,使材料具有很高的强度和韧性。随Al2O3含量(体积分数)从10%提高到30%,材料的硬度提高17%,但抗弯强度和韧性分别降低8%和3%。复合材料的断裂模式为沿富W相/Al2O3相的界面、富W相/Cr(W,Mo)相界面及Cr(W,Mo)相/Al2O3相界面的沿晶断裂和Cr(W,Mo)相的穿晶断裂。     

双尺度SiC颗粒增强铝基复合材料制备工艺研究

通过粉末冶金真空热压烧结法制备双尺度(纳米、微米)混杂SiC颗粒增强铝基复合材料,研究不同烧结温度和压力对复合材料的组织、密度、硬度及耐磨性的影响。试验结果表明:SiC颗粒在复合材料基体中分布均匀,基体与增强体界面结合较好。随着烧结温度和压力的增高,复合材料的致密度、硬度、耐磨性均先增大后减小,最佳烧结温度和压力分别为460℃和30 MPa,微纳米混杂颗粒增强、单一微米颗粒增强、单一纳米颗粒增强复合材料的硬度分别是76.6 HV、70.7 HV、62.75 HV,比基体分别提高52.4%、40.6%、24.8%,耐磨性分别是基体的2.22倍、1.71倍、1.42倍。     

涂覆颗粒增强耐热铝基复合材料的力学性能

应用新型化学涂层工艺(置换法),成功地制备出结合紧密、光滑的Ni涂SiC粉末;分析对比了两种不同涂层工艺原理及涂层效果;分析了不同SiC增强Al-Fe-V-Si(0812)复合材料物理和力学性能,结果表明:由于涂覆SiC与基体的结合更加牢固,较软的基体合金与过渡层Ni的结合而降低了增强体与基体合金之间的孔隙率,从而使10％Si(Ni)/Al-Fe-V-Si(0812)复合材料在室温的断裂强度分别比基体和10％SiC_p/Al-Fe-V-Si(0812)复合材料增加了62.15％和2.82％,在400℃时分别增加了55.3％和78.6％.