SiC增强2024Al及6061Al合金复合材料的高温蠕变与循环蠕变行为

通过对ＳｉＣｗ／６０６１Ａｌ与ＳｉＣｐ／２０２４Ａｌ复合材料的蠕变及循环蠕变行为的对比研究发现，虽然ＳｉＣｗ／６０６１Ａｌ复合材料与ＳｉＣｐ／２０２４Ａｌ复合材料相比有较高的蠕变抗力，但其蠕变门槛应力却较低，两种材料在２９８℃都显示循环蠕变减速行为，但后者更明显，ＳｉＣｗ／６０６１Ａｌ复合材料的稳态循环蠕变速率随卸载量增加首先降低然后升高，而ＳｉＣｐ／２０２４Ａｌ复合材料的稳态循环蠕变速率却随卸载     

挤压SiCw／LD2复合材料的疲劳强度及其影响因素

研究了挤压１６Ｖ－％－ＳｉＣｗ／ＬＤ２复合材料在两种晶须向和两种时效状态下的疲劳强度，用ＴＥＭ和ＳＥＭ观察了疲劳前后的显微组织和断口形貌，结果表明，ＳｉＣｗ／ＬＤ２具有较高的高周疲劳强度，而且纵向试样的疲劳强度比横向试样的高。     

挤压铸造SiCw/1050A复合材料的冷轧

对挤压铸造１５％ＳｉＣｗ／１０５０Ａ复合材料进行冷轧变形,通过ＳＥＭ,强度和硬度测试分析手段,研究了冷轧变形对ＳｉＣｗ／１０５０Ａ复合材料组织和性能的影响,并通过中间退火０实现了ＳｉＣｗ／１０５０Ａ复合材料的二次冷轧。     

预制块制备对挤压铸造SiCW／ZM5复合材料性能的影响

制备了含不同粘结剂的ＳｉＣ晶须预制块,并采用挤压铸造法制备出含不同粘结剂的ＳｉＣｗ／ＺＭ５镁基复合材料,对其组织结构和力学性能进行了研究。结果表明,采用含酸性磷酸铝粘结剂制备的ＳｉＣｗ／ＺＭ５镁基复合材料的性能最佳,这可能和粘结剂与晶须以及基体合金的界面反应有关     

挤压变形对SiCw/ZK51A镁基复合材料组织和性能的影响

利用透射电镜、扫描电镜和拉伸试验等实验方法,研究了铸态和挤压态ＳｉＣｗ／ＺＫ５１Ａ镁基复合材料的组织与力学性能。结果表明,挤压铸造ＳｉＣｗ／ＺＫ５１Ａ复合材料经等温热挤压后,其力学性能有很大提高。主要原因是：挤压变形能消除铸造缺陷,增强ＳｉＣ晶须与ＺＫ５１Ａ镁合金基体的界面结合,使复合材料中ＳｉＣ晶须发生定向分布,沿挤压方向呈准一维分布特征,晶须的增强承载能力得到充分发挥。     

Al2O3／TiB2／SiCw陶瓷材料的高温氧化行为

采用热压烧结工艺制备了Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２／ＳｉＣｗ陶瓷复合材料，研究了ＳｉＣ晶须含量对其高温氧化行煌影响。用ＸＲＤ，ＳＥＭ，ＴＥＭ／ＥＤＳ分析了材料氧化后的相组成及显向结构，探讨了该材料的氧化机理。结果表明：不同ＳｉＣｗ含量的Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２／ＳｉＣｗ陶瓷材料在１４００℃空气中氧化３０ｈ的氧化增重符合抛物线规律。     

6066／SiC喷射共沉复合材料的半固态加工

研究了多层喷射共沉６０６６铝合金／ＳｉＣ复合材料的半固态加工。半固态水淬后的金相组织表明,部分重熔后的喷射沉积组织具有适于半固态加工的搅溶性。不同温度的半固态模锻表明,材料能在较低压力下一步成形;ＳｉＣ颗粒在加工后仍分布均匀,与基体结合良好;材料仍保持了较好的力学性能,Ｔ６态性能可达σｂ＝３８５ＭＰａ,σ０．２＝３４２ＭＰａ,δ＝４．３％。     

喷射沉积Al-Si-Ni-Cu-Mg合金的显微组织和相组成

利用喷射沉积技术制备了Ａ１Ｓｉ２０Ｎｉ４Ｃｕ３Ｍｇ合金,分析了合金沉积态、挤压态和Ｔ６热处理态的微观组织,结果表明,组织中存在三种含Ｎｉ的金属间化合物,在挤压和Ｔ６热处理时,它们能够有效地阻碍Ｓｉ原子的扩散,抑制初晶Ｓｉ的长大。此外,起常常强化作用的Ｃｕ与Ａｌ,Ｓｉ一起形成的金属间体例物,影响了合金在Ｔ６热处理时的沉淀强化作用。     

晶须增强Al－8．5Fe－1．3V－1．7Si复合材料及晶须增强效果的评价

采用粉末冶金法在较高的温度下制备了ＳｉＣ，Ｓｉ_３Ｎ_４和Ａｌ_（１８）Ｂ_４Ｏ_（３３）晶须增强Ａｌ－８．５Ｆｅ－１．３Ｖ－１．７Ｓｉ耐热铝合金复合材料，山于采用不含Ｍｇ的基体避免了Ａｌ_（１８）Ｂ_４Ｏ_（３３）晶须界面上出现界面反应和Ｓｉ_３Ｎ_４，ＳｉＣ晶须界面上出现的界面生成物，所以所有晶须界面都是清洁的．加入晶须可以明显提高材料的强度和模量，三种晶须的增强效果依次为ＳｉＣ，Ｓｉ_３Ｎ_４和Ａｌ_（１８）Ｂ_４Ｏ_（３３）．这类复合材料的强度随温度的升高呈线性下降，其使用温度可比ＳｉＣ_ｗ／２０２４Ａｌ复合材料提高５０－１００℃     

爆炸喷射沉积复合材料组织特征研究

通过对爆炸喷射沉积的ＳｉＣｐ／２０２４复合材料组织结构的研究，发现了两类非晶物质，一类为金属型，一类为氧化物型。分析表明，非晶的产生与爆喷过程能量沉积以及粉末合成过程内能增殖产生的大量过剩Ｇｉｂｂｓ自由能密切相关，金属型非晶约５１９℃开始晶化（温度范围为４３７～５６９℃），氧化物型非晶则直到８９７℃仍然保持稳定，有非常好的热稳定性。沉积层内还存在机械合金化遗传组织。ＴＥＭ分析表明，在界面区没有形成反应产物。     

Ni-Co-P/SiC镀层和SiC表面金属化

在镀液中加入表面活性剂，实现SiC表面金属化，再运用化学复合镀方法制备Ni-Co-P/SiC复合镀层。用扫描电镜等观察了复合镀层的组织及形貌，并测量了镀层的成分，通过对镀层硬度、耐磨性，孔隙率和耐蚀性的分析，结果表明，在镀层中加入表面活性剂和实现SiC表面金属化，提高了镀层硬度，耐磨性，降低了镀层孔隙率，改善了镀层在不同腐蚀介质下的耐蚀性。     

EFFECT OF MATRIX STRENGTHENING ON SLIDING WEAR PROPERTIES OF SiCp/2024Al COMPOSITES

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｃｅｒａｍｉｃｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅｓｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄａｌｕｍｉｎｕｍａｌｏｙｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｅｘｈｉｂｉｔｈｉｇｈｓｐｅｃｉｆｉｃｍｏｄｕｌｕｓａｎｄｓｔｒｅｎｇｔｈ，ａｌｓｏｇｅｔａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｉ...     

采用含不同粘结剂的碳化钨粉末进行HVOF沉积处理的效果

通过零件的表面硬化来提高其耐磨性是表面工程领域的一个持久性研究课题,采用HVOF（高速氧燃料）热喷涂处理可获得具有良好耐磨性和（或）耐蚀性的涂层,常用含某种金属粘结剂的碳化钨来获得这种涂层。本文采用钴粘结剂或镍粘结剂,通过HVOF处理来获得碳化钨涂层,并用光学和电子显微分析、硬度和密度测试,以及X射线衍射分析来表证涂层的特性。用HVOF处理获得的涂层结构致密,孔隙率低,平均硬度高达1100HV左右。HVOF沉积处理不会使所用粉末很快变质。     

Preparation and mechanical properties of SiC／2024 composite by semisolid casting

A SiC/2024 composite was made by semisolid casting.The wetting between SiC and Al matrix is improved by treating SiC particles at a high temperature,coating K2ZrF6,and adding Mg to the Al melt,An effective way to remove the gas around SiC particles was also found.Microstructures were observed under optical microscope(OM) and scanning electron microscopy(SEM).The results show that SiC particles and Al matrix are well bonded and no gaps or cavities around the particles are observed.SiC particles distribute homogeneously in the Al matrix.The existence of SiC particles results in the increase of wear resistance and strength.     

喷射共沉积SiC_p/2024复合材料的显微组织与力学性能

利用喷射共沉积-热挤压-轧制工艺制备SiC_p/2024复合材料板材.研究该复合材料轧板热处理后的显微组织及力学性能,并确定其最佳的热处理工艺条件.结果表明:轧制态复合材料组织细小均匀,晶粒尺寸为3～4 μm,SiC颗粒均匀分布在基体合金中;采用490 ℃、1 h固溶处理和170 ℃、8 h时效后,SiC_p/2024复合材料轧板的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为480 MPa、358 MPa和6.4%,基体合金中存在大量细小的第二相颗粒,为Al_2MgCu及Al_2Cu相;峰时效状态时复合材料的布氏硬度值为228 HB,与轧板原始硬度相比较增幅达130%;喷射共沉积SiC_p/2024复合材料轧板到达峰时效时间比铸造2024铝合金的短,这主要是因为喷射沉积基体合金内细小均匀的晶粒组织、基体合金内高密度的位错组态以及SiC颗粒的引入,均有利于沉淀相的提前析出.     

SiC涂层对高温气冷堆用石墨摩擦磨损性能的影响

利用MM-200磨损试验机对高温气冷堆反射层用石墨（IG11）及HTR-10高温气冷堆燃料元件基体石墨（MG）的摩擦磨损性能进行了研究。结果发现,摩擦系数随载荷增加而逐渐减小,两种石墨的摩擦系数基本相同。石墨的磨损速率随载荷增加而增大,石墨IG11的耐磨性优于MG的。利用气相反应扩散法在石墨基体上涂覆SiC涂层后可以明显改善其耐磨性,且随着涂覆温度的升高改善效果更为明显;低温涂覆SiC涂层后IG11的耐磨性优于MG的,高温涂覆SiC涂层后MG的耐磨性优于IG11的。     

沉积时间对AZ91D合金表面Ni-P-SiC复合镀层性能的影响

目的提高镁合金的耐蚀性和耐磨性。方法以AZ91D镁合金为基体,采用SiC颗粒质量浓度为3 g/L的Ni-P化学镀溶液,在其表面沉积不同时间,制备Ni-P-SiC复合镀层。通过扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度测试、粗糙度仪、电化学腐蚀和磨损等试验来分析和评价Ni-P-SiC复合镀层的厚度、表面粗糙度、显微硬度、耐腐蚀性能和耐磨性能。结果 Ni-P-SiC复合镀层的厚度和表面粗糙度随沉积时间增加而增加,沉积时间为150 min时,镀层厚度可达53μm,表面粗糙度为2.5μm。沉积时间为120 min时,镀层的显微硬度最高,为641HV,此时复合镀层的耐蚀性和耐磨性最好,自腐蚀电位高达-0.73 V,腐蚀电流密度为0.78μA/cm~2,磨损体积最小,为1.04×10~(-3)mm~3。与AZ91D镁合金基体相比,沉积复合镀层后的样品更耐蚀,说明复合镀层有效改善了镁合金基体的耐蚀性。结论沉积时间对Ni-P-SiC复合镀层的性能有一定影响,在沉积时间为120 min时获得的复合镀层具有较好的耐蚀性和耐磨性。     

等离子喷涂纳米SiCp/FeS复合涂层的摩擦学性能

用等离子喷涂法成功制备了SiCp/FeS复合涂层,SiC颗粒尺寸为纳米级,均匀分布于FeS基体,涂层和40Cr钢基体结合良好.研究了FeS涂层和SiCp/FeS复合涂层的摩擦学性能.结果表明,SiCp/FeS复合涂层兼具优良的减摩性能和耐磨性能.在干摩擦条件下,掺入质量分数为0.2和0.3的纳米SiC颗粒时,摩擦系数和FeS涂层接近,但表面磨损体积显著降低,降幅可达1个数量级;油润滑条件下,SiCp/FeS复合涂层的摩擦系数低于FeS涂层,复合涂层具有比FeS涂层更佳的减摩性能.     

Use of microhardness as a simple means of estimating relative wear resistance of carbide thermal spray coatings: Part 2. wear resistance of cemented carbide coatings

A selection of WC-Co and Cr₃C₂-25%NiCr coatings produced by plasma spray and high velocity oxygen fuel (HVOF) deposition techniques were subjected to various wear tests designed to simulate abrasion, cavitation, sliding, and particle erosion type wear mechanisms. All of the coatings were at least 200 μm thick and were deposited onto stainless steel substrates. In Part 1 of this contribution, the microstructures of the coatings were characterized and their mechanical properties were assessed using microindentation procedures. In this second part of the article, the behavior of the coatings when subjected to the various wear tests is reported and the utility of microhardness testing as an indication of relative wear resistance is discussed. It is shown that correctly performed, appropriate microhardness measurements are a good indication of abrasion resistance and sliding wear resistance, and also correlate well with cavitation resistance in Cr₃C₂-NiCr. The measurements were less useful for predicting erosion resistance for both Cr₃C₂-NiCr and WC-Co, however, and for abrasion resistance when WC-Co was ground against SiC. Here the contribution of micromechanisms involving fracturing and brittle failure is greater than that indicated by the coating microhardness, which is essentially a measurement of resistance to plastic deformation under equilibrium conditions.     

Electrochemical study of the surface metal matrix composite developed on AA 2024-T351 by the friction stir process

ABSTRACT

This work is focused on the evaluation of the corrosion behaviour of an AA2024-T351/SiC surface composite produced by friction stir processing (FSP). The surfaces composite show a quite homogenous distribution of the SiC particles in the stir zone, together with a significant grain size reduction as Electron Backscatter Diffraction analysis confirms. The corrosion behaviour was evaluated in 3.5 wt-% NaCl solution using electrochemical techniques. The complete study shows that all processed samples have similar corrosion resistance at the stirred region and differ from the base material behaviour. The results indicate that the galvanic coupling metal matrix–SiC particles are less active than the galvanic coupling metal matrix–Cu-rich second phases. Although the initial corrosion resistance of the base aluminium alloy is the worst of all systems studied, for long immersion times the development of corrosion through grain boundaries was found to progressdeeper in the 2024Al/SiC surface produced by FSP.