颗粒增强钛基复合材料在汽车工业上的应用

金属基复合材料可分颗粒增强及纤维增强两种类型．颗粒增强金属基复合材料（ＰＭＭＣｓ）有望在近期得到广泛应用,这是由于颗粒增强金属基复合材料的价格／性能之比,远远低于纤维增强金属基复合材料。１ＰＭＭＣｓ的发展状况 熔化金属混合工艺将是生产ＰＭＭＣｓ最经济的路线之一。用该方法生产的Ａｌ基、Ｍｇ基、Ｔｉ基复合材料铸锭,利用常规的加工工艺,即通过轧制、挤压、锻造等手段可以加工成各种复合制品。目前挪威的ＮｏｒｓｋＨｙｄｒｏ公司已具备通过熔化金属混合工艺达到 １５０ｔ／ａ金属基复合材料的生产能力。 Ａｌｃａｎ公…     

专利信息

制备颗粒增强镁基复合材料的工艺一种制备颗粒增强镁基复合材料的工艺属于材料领域。步骤如下:确定复合材料中的合金元素的成分和增强相,增强相颗粒含量控制在2%~15%,将配比好的粉末进行混合,球磨混合后的粉末在保护气氛下取出;将混合好的粉末压制成块状,将块状预制体在惰性气体保护下进行烧结,混合粉末在烧结过程中合成镁基复合材料的增强相;镁基体材料的熔炼;预制体的熔解过程,预制体首先烘干,再选取熔体温度加入镁熔体中,保温进行搅拌;将熔体静置后浇注,铸造成型。本发明制备出增强相颗粒细小,分布均匀,界面结合良好,具有良好的力学、物…     

用弥散纤维或颗粒强化的铝或铝合金基复合材料

本发明涉及到用不同材料加工的不连续纤维或颗粒强化的铝合金基复合材料的生产。本发明的背景在工艺上已认识到,把在金属基体中溶解度很小或不溶解的不同材料弥散在整个基体中,可从一个或几个重要方面提高铝基合金的性能。例如,弥散在铝中的石墨可提高铝的耐磨性。一般说来,石墨不溶于铝,不     

日本用高压铸造法生产碳化硅—铝合金复合材料

日本三菱铝公司与名古屋试验所等协作,研究以铝合金为基体的陶瓷材料和纤维增强金属等复合材料;开发高压铸造法制造碳化硅晶须增强铝合金的复合材料获得成功。安装了300吨大型高压铸造锻压机,开始生产与汽车、航空、宇航工业所需的样品。该公司开发的预成形,高压铸造、挤压加工工艺,首先使碳化硅晶须预成形,然后将该成形体和铝合金熔液倒入金属模内固化,再在1000大气压的高压下铸造,生产出供挤压用的坯锭(坯锭直径可大到200毫米),其后,就可采用以往挤压铝合金所用的机器生产挤压材的样品。该工艺与美国ARco公司所用的粉末冶金法不同,是世界上首次开发的,对成本和材料的性能均有利。     

新型液态搅拌铸造SiCp／A1复合材料

新型液态搅拌铸造ＳｉＣｐ／Ａ１复合材料本课题从ＳｉＣ颗粒预处理入手，利用研制的新型液态机械搅拌装置，制备了ＳｉＣ颗粒均匀分布并与基体结合紧密的铸造ＳｉＣＰ／Ａ１复合材料。ＳｉＣ颗粒尺寸５—２０μｍ，基体铝合金可以是铸造铝合金，也可以是形变铝合金。所制...     

碳纳米管和氧化铝颗粒在铜基复合材料中的协同作用

金属基复合材料中加入增强相,可以提高金属基体的力学性能和物理性能。碳纳米管和氧化铝颗粒作为常用的增强相,将二者同时加入金属基复合材料中,由于增强相之间的协同作用,可进一步提高其力学性能。加入0.8%(质量分数,下同)氧化铝颗粒、0.8%碳纳米管后,铜基复合材料的维氏硬度较之单独加入0.8%碳纳米管提高了5.4%;抗拉强度与单独加入0.8%碳纳米管和单独加入0.8%氧化铝颗粒相比分别提高了18.1%、41.6%;延伸率也分别提高了0.62倍、3.22倍。     

锌基硅相复合材料及其制备

本发明锌基硅相复合材料及其制备属于金属基复合材料及其制备领域，具体来讲是一种耐磨、耐热的硅相增强锌铝合金基体复合材料及其制备方法，其特征在于是一种球团硅相的锌基复合材料，在锌铝合金基体上均匀分布着球团硅相，球团硅相增强颗粒是在合金液体中自生形成，无需外加陶瓷增强颗粒，球团硅相的微观形态为多面晶体，其球团直径为４０～９０μm，该复合材料制备工艺简单，性能好，成本低，经济效益可观。摘自《中国有色金属报》锌基硅相复合材料及其制备     

高温力学性能改善的铝合金复合材料

正欧洲专利US201414898422本发明涉及一种在高温下具有了改善力学性能的铝合金以及用这种铝合金为基体的B4C颗粒增强型复合材料和其它类型的复合材料。该合金成分为(质量分数,%):0.50～1.30Si、0.20～0.60Fe、Cu≤0.15、0.5～0.90Mn、0.6～1.0Mg、Cr≤0.20,其余为铝和不可避免的杂质。该合金可以被用作复合材料的基体,而增强相填充材料分散在基体中共同构成复合材料。     

异种铝合金搅拌摩擦焊的流动行为及补焊对焊核区组织性能的影响

通过搅拌摩擦焊对不同热处理状态的7B04铝合金与退火态5083铝合金进行固相连接,并分析了搅拌摩擦焊过程中金属的流动行为.采用搅拌摩擦补焊技术对接头内部缺陷进行修复,检测对比了补焊前后接头焊核区的微观组织和力学性能,揭示了搅拌摩擦补焊对接头金属结合及组织性能演变的作用规律.研究表明,搅拌摩擦补焊对焊核区微观组织的影响较小,但补焊有助于促进焊核区内部金属的混合,并对焊核区内异种金属的占比造成影响:补焊可以进一步增加退火态7B04铝合金在接头焊核区的占比,而对时效态7B04铝合金在焊核区占比变化的影响并不明显.     

高压扭转制备SiC_p/Al复合材料的断裂行为

为了研究大塑性变形对颗粒增强复合材料断裂行为的影响规律,在不同高压扭转工艺(high-pressure torsion,HPT)工艺参数下制备SiC_p/Al复合材料,测量试样真应力-应变曲线和观察试样的断口形貌,并分析SiC-Al界面的EDS谱。在分析各参数下材料断口形貌和界面原子扩散的基础上,讨论颗粒增强复合材料的断裂机理。研究发现:SiC_p/Al复合材料包含韧性断裂和脆性断裂2种性质的断裂,断口韧窝的大小和数量与材料的工艺参数有关;HPT变形可以有效改善SiC颗粒与Al基体的界面连接强度,提高该类材料的断裂性质。基体内气孔和颗粒与基体间孔隙的连接是金属基复合材料的主要断裂机制。     

宏观颗粒增强铁基复合材料的制备与性能

颗粒与基体之间难以均匀稳定的混合以及二者的界面结合强度较差是限制颗粒增强金属基复合材料制备以及推广应用的共性关键问题,而目前的主要解决措施"预制体法"以及"润湿化预处理技术"又存在生产效率较低、制备成本较高等问题.基于此,在液态模锻的基础上,提出了不做预制体、也不进行润湿化预处理的制备颗粒增强金属基复合材料的新技术——"随流混合＋高压复合"技术,并采用此方法成功制备了复合效果良好的ZTA/KmTBCr26抗磨复合材料.研究了ZTA/KmTBCr26复合材料的微观组织、硬度以及冲击性能,发现复合材料内部颗粒分布比较均匀,颗粒与KmTBCr26基体的结合紧密,属于微机械啮合.冲击试验结果表明,复合材料的冲击韧性与单一金属基体相比显著降低,冲击断口形貌显示材料的断裂是沿颗粒内部扩展的,没有出现颗粒的整体脱落,说明陶瓷颗粒与金属基体具有比较高的结合强度.考察了ZTA/KmTBCr26复合材料与单一KmTBCr26的干摩擦磨损性能,结果表明,低载荷条件下ZTA/KmTBCr26复合材料的磨损性能是KmTBCr26的1.82倍,而高载荷条件下复合材料的磨损性能则是KmTBCr26的3.3倍.      

新技术与成果

本发明提出一种亚微米级陶瓷颗粒与铝合金的复合工艺,该工艺通过在基体、金属溶液向预制块中渗入阶段,控制压力呈阶     

新技术与成果

本发明是一种铝基复合材料的制备方法,它利用现有铝合金常规熔炼设备,通过将搅拌铸造法和原位反应法相结合,使Al_2(SO4)_3分解反应生成Al_2O_3弥散增强铝基复合材料。该方法使外加增强体与基体界面     

混料时间和挤压对SiC增强纯Al基复合材料显微组织和力学性能的影响

采用粉末冶金法制备SiC颗粒增强工业纯Al基复合材料,研究混料时间和挤压对复合材料显微组织和力学性能的影响。研究表明:机械混粉过程存在最佳的混料时间,混料时间为16 h时SiC颗粒分布均匀,复合材料的密度高、力学性能好。挤压可以改善复合材料的界面结合强度、减少孔洞的数量,从而提高材料的致密度和力学性能。烧结态复合材料的断裂机制以基体的脆性断裂以及增强相与基体的界面脱粘为主。挤压态复合材料的断裂以基体的韧性断裂以及SiC颗粒的脆性断裂为主,伴随着少量的基体与SiC颗粒的界面脱粘。     

他山石

专利 5928583　制造多孔性陶瓷体的工艺 　　该工艺是制造梯度多孔性陶瓷体的工艺,将陶瓷粉末放入模具,压制成生坯,在某一生坯表面上至少使用某一种烧结助剂母体。允许这种烧结助剂母体溶渗到选择的生坯的某一表面。加热生坯,而后烧结助剂母体产生 一种烧结助剂,然后热压、烧结,最后得到多孔性陶瓷产物。 5930580　多孔性金属的制造方法 　　这是一种可制造预期孔径及孔径大小的多孔性金属的方法,将颗粒材料与可热分解的替代碎粒混合,直至达到需要的粒度分布要求。然后将混合料压制成形,生坯应该具备足够的强度以便于搬运。然后再压制、烧结生坯使材料颗粒熔化,碎粒分解成气体,制成烧结多孔性体。 5930582　稀土-Fe-B 永磁材料及制备方法 　　描述了制造各向异性新型稀土基永磁材料的方法。1）基体合金组成为 R2T14B　（R：一种稀土元素。T：铁或铁与钴的混合物）,颗粒直径为2～10μm,每个颗粒周围含有富T相。颗粒直径不超过1μm,这是分离铸造的方法制造的。2）基体合金粉碎。3）按规定比例将基体合金与R-T或R-T-B混合。4）更进一步混粉。5）在磁化场中将混好的粉末压制成压坯。6）粉末压坯进行烧结热处理。 5930583　粉末冶金方法生产钛合金 　　这个发明是关于用粉末冶金成形钛合金的方法。工艺是将均匀的钛粉或合金粉与低熔点金属或合金粉混合,然后将混合料注射到成形模中,低熔点金属熔点附近或以上的温度下加热,或在液相与低熔点固相之间加热,或在接近或高于液相点温度加热并压制成形,在压力下使低熔点金属或合金浸渍到钛颗粒或合金的晶界上。然后在惰性气氛或真空下烧结,使钛或合金和低熔点金属或合金相互扩散,烧结成制品。 5935461 高能脉冲合成金属细粉 　　反复脉冲的等离子体可以产生高的压力（＞15 000psi）和高的温度（＞10 000k）,利用产生的高压高温可以低成本的生产0.1～10μm的金属细粉.等离子体碰撞和雾化熔融金属,生产出金属细粉.。熔融金属可以用传统的熔融方法或用两个电极之间的脉冲弧。传统的气雾化中的气流用高能量的等离子体代替。等离子体释放的强大冲击能有助于熔融金属的粉碎,高压使熔融金属在很短的时间里破碎。脉冲可以使熔融材料产生很大垢速度梯度,因而形成细粉。等离子体的最大压力大约1×103bar。高压提高了粉碎的效果,在没有降低气体密度的情况下可以获得高的气体流速和压力。用反复等离子体脉冲制出的粉末比传统雾化粉末粒度较小,粒度分布较窄。 5931305　粉末分级 　　该方法是用旋转筛分器对粉末进行高效、准确的筛分。旋转筛分器与 旋转轴为一体,支撑在一个外壳上。在旋转筛分器中,从外边缘到中心形成一腔体,分级叶片环绕在四周。靠近中心的地方孔向下连通到细粉出口,边缘连接到粗粉出口。当粉末从进料口进入旋转器后,粉末被筛分叶片带动旋转,由于离心力的作用,粗粉颗粒从粗粉出口出来,而细粉颗粒随着气流从细粉出口出来。     

涂覆颗粒增强耐热铝基复合材料的力学及摩擦磨损性能

研究了经真空热压、热挤压工艺制备的涂覆颗粒(化学涂层工艺)增强Al-Fe-V-Si耐热铝合金基复合材料在不同温度下的力学性能与摩擦磨损性能.实验结果表明:涤覆后的SiC_p与基体结合更加牢固,涂覆层(Ni)的加入降低了材料内部颗粒(SiC_p)与基体(Al-Fe-V-Si)之间的孔隙,10％SiC(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28.6％.复合材料耐磨性能比增强体未涂覆复合材料大大提高,在载荷50N,转速0.63 m/s的工况下,经增强体涂覆的铝基复合材料在300℃时为以磨粒磨损为主的磨损机制;高于350℃时,为以粘着磨损为主的磨损机制.     

金属基陶瓷颗粒增强复合材料的制备方法

介绍了金属基陶瓷颗粒增强复合材料(metal matrix ceramic reinforced cornposites)的基体与陶瓷增强相的选择,同时指出如何有效地改善金属基体与陶瓷颗粒增强相之间的浸湿性问题.总结了烧结前期复合坯体的一些主要制备方法.又介绍了金属基陶瓷复合材料(MMC)的烧结工艺,重点介绍了通电烧结,比较了各新工艺的基本原理和优缺点,最后对金属基陶瓷颗粒增强复合材料进行了技术展望.     

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。     

粉末冶金法制备颗粒增强镁基复合材料的研究进展

概述了粉末冶金法制备颗粒增强镁基复合材料的研究进展, 介绍了颗粒增强镁基复合材料的常用基体和微米级、纳米级增强体。重点阐述了粉末冶金法制备颗粒增强镁基复合材料的工艺, 包括增强体预处理工艺、混合粉体成形工艺及烧结工艺。总结了粉末冶金制备工艺对复合材料组织与力学性能的影响规律, 包括增强体-基体界面结合情况的研究和颗粒增强体强化机制的探究。最后, 对粉末冶金法制备颗粒增强镁基复合材料的发展前景进行了展望, 并提出改进措施。     

俄罗斯新型铝材料，助力汽车轻量化

<正>俄罗斯科学家将铝熔体与镍和镧混合,制成了一种兼具复合材料和标准合金优点的新型材料:非常柔韧、强度大且轻便。他们的方案解决了粉末复合材料增强不均匀、密度低等问题,如果采用熔融工艺,铝-镍-镧(Al-Ni-La)结晶后的颗粒直径不会超过30～70nm。由于结晶自然,颗粒会均匀分布,形成增强型结构。因此,与用粉末增强材料的类似物相比,该复合材料的强度会更大、更灵活。