液固挤压SiCp/LY12复合材料的组织与性能

探讨了液固挤压SiCp/LY12复合材料的组织与性能特征及其相互之间的关系. 研究表明, 其基体组织晶粒细小, SiC颗粒基本呈均匀随机分布, 无明显堆积及脱粘现象, 且与基体结合良好; 抗拉强度比基体材料提高20%～32%. 从而为颗粒增强金属基复合材料管、棒材的制备提供了一种减少工序、节能节材的可行方法.     

形变率对AZ91D镁合金半固态成形组织及流动性的影响

采用SIMA法制备半固态浆料,通过半固态挤压成形,研究了形变率对AZ91D镁合金半固态成形组织及流动性的影响.结果表明:形变率从10%增加到20%,晶粒平均尺寸变小,圆整性提高,液相比例增大,流动性能得到改善.在565 ℃保温10 min,形变率为10%的试棒可得到形状基本完整的挤压成形件,20%的流动性最好;当形变率增加到30%时,晶粒的圆整性进一步提高,但平均尺寸反而增大,流动性降低.试验条件下最佳的形变率为20%.     

新型高强韧铝铜系合金的挤压铸造

为实现某种重载车辆负重轮的"以铸代锻",进行了负重轮简约化缩小模型挤压铸造的试验研究.采用自行研制的一种新型铝铜合金,结合挤压铸造工艺,制得了负重轮模型铸件.挤压铸造工艺参数为比压50 MPa,浇注温度720～730 ℃,摸具温度250～350 ℃,开始加压时间7～10 s,保压时间8～15 s.热处理后铸件的组织、性能和断口形貌的检测结果表明,挤压铸件的晶粒更为细小,组织更加致密,T5和T6热处理的力学性能分别为抗拉强度428、440 MPa,屈服强度360、395 MPa,伸长率13.1%、11.3%.与重力金属型铸造相比,挤压铸造使铸件的力学性能得到明显提高.     

静液挤压及退火处理对AZ80镁合金组织及力学性能的影响

通过不同状态AZ80镁合金的金相组织观察、力学性能试验和断口SEM分析,研究了静液挤压及退火热处理对AZ80镁合金组织及力学性能的影响。结果表明:经静液挤压后,镁合金组织发生动态再结晶,生成细小再结晶晶粒,再结晶晶粒尺寸10μm左右,镁合金抗拉及屈服强度明显提高,分别达到325 MPa和241 MPa。退火热处理后,在高温热能的驱动下镁合金组织发生了静态再结晶,同时位错能得到释放,使镁合金伸长率大幅度提高,达到8.1%。均匀化态的镁合金断裂属于韧性和脆性混合型断裂;挤压态镁合金断裂是脆性解理断裂;退火热处理态镁合金表现为沿晶脆性断裂,但与挤压态相比,断口有向韧性断裂过渡的倾向。     

挤压铸造SiC_p/ZL111铝基复合材料

研究了含量为20%的SiC颗粒增强ZL111铝基复合材料锭重熔后,挤压铸造件的组织和性能。结果表明,可以采用卧式挤压铸造方法制备铝基复合材料铸件,浇注温度为710℃,挤压冲头速度为0.4m/s,比压为135MPa;组织内SiC颗粒分布仍然保持分散,没有发生团聚,铸件不同部位SiC含量基本一致;但是SiC颗粒只分布在共晶组织内;铸件耐磨性显著提高,导致切削加工刀具磨损急剧增加,但布氏硬度(HB)为76.7～94.4,与ZL111铝合金相差不多。     

粉末半固态触变挤压SiC_p/2024复合材料的组织与性能

采用粉末半固态触变挤压工艺制备SiC含量为5%、10%和15%的2024铝基复合材料棒材,研究了真空烧结工艺和SiC颗粒含量对复合材料组织及性能的影响。结果表明,孔洞的存在对复合材料性能影响较大。经过真空处理的复合材料孔隙率比未经处理的减小65.3%,抗拉强度提高了9.7%。随着SiC含量的提高,复合材料的强度、硬度增加,塑性降低,SiC含量为15%的复合材料抗拉强度相比SiC含量为5%的复合材料提高了14.1%,伸长率则降低了51.9%,而且随着SiC含量的增加,脆性断裂趋势更加明显。     

改性纳米SiC粉体铸造铝青铜强韧化及组织和性能研究

在生产条件下,用改性纳米SiC粉体对铸造铝青铜进行强韧化处理。采用光学显微镜、扫描电镜和力学性能测试等手段对处理前后的组织与性能进行了研究和讨论。结果表明：经改性纳米SiC粉体强韧化后,铝青铜的铸态组织和断口组织得到明显的细化,组织中的β相减少,K相明显析出,其强度和伸长率分别提高了14%和51%;断口分析结果表明：经强韧化处理后,铝青铜的断裂方式为韧性断裂。     

粉末注射成形SiCp/Cu复合材料的显微组织与力学性能

通过粉末注射成形技术制备了SiC颗粒增强Cu基复合材料,并采用溶剂脱脂和热脱脂工艺对注射坯料进行脱脂,再对脱脂坯料进行了烧结,获得了致密烧结件.观察了不同SiC含量的SiCp/Cu复合材料的断口形貌,研究了不同SiC含量SiCp/Cu复合材料的硬度、抗拉强度和磨损性能.结果表明:随着SiC含量的提高,SiCp/Cu复合材料的断口韧窝减少,撕裂棱增多,材料趋向于脆性断裂;随着SiC含量的提高,该复合材料的硬度升高,但强度在SiC含量为10vol％时最高,SiC含量进一步提高则强度下降;随着SiC含量的提高,SiCp/Cu复合材料由粘着磨损向颗粒磨损转变,磨损率下降.     

含高体积分数SiCp的铝基复合材料制备与性能

以电子封装为应用对象, 通过合理选择一定粒径分布的SiC颗粒, 采用挤压铸造方法制备了SiC颗粒体积分数分别为50%, 60%和70%的3种SiCp/Al复合材料. 材料组织致密, 颗粒分布均匀. 复合材料的平均线热膨胀系数(20～100 ℃)随SiC含量的增加而降低, 在8.3×10-6～10.8×10-6/℃之间, 与Kerner模型预测值相符. 复合材料比强度和比刚度高, 均可以满足电子封装应用的技术要求.     

纳米SiC/SiO_2复合体系的高温减摩抗磨性能研究

用SRV摩擦磨损试验机考察了纳米SiC/SiO_2复合体系的高温抗磨减摩性能.结果表明,在连续加载高温试验中,SiC/SiO_2复合体系在较低负荷下摩擦系数改善不明显,但当SiC/SiO_2之比为0.5时能明显改善基础油在高温高负荷条件下的减摩性能.在50 N恒定载荷,温度为200和400 ℃时,SiC/SiO_2复合体系对基础油的高温减摩抗磨性能都有不同程度的提高,其中当SiC/SiO_2之比为0.1时最为明显,其抗磨性能分别提高了90%和76%.     

7050高强铝合金孔板的挤压强化与拉伸试验研究

针对航空用7050高强铝合金的孔板件拉伸性能进行试验研究与模拟分析,并对不同过盈量 (0%～11.11%) 的孔挤压强化效果进行了对比分析。研究表明:孔板的表观强度、延伸率和弹性模量均降低,但塑性失稳点应变却有很大程度的提高;孔挤压强化提高了孔壁处材料的屈服强度,改善了孔表面的受力状态,使得应力峰值得到钝化,并扩大了孔壁沿厚度方向的平面应变范围,因此拉伸断口随孔挤压量的变化呈规律性的变化;孔挤压强化后残余拉、压应力峰值随挤压量的增加而增加,且其峰值出现的部位随挤压量的增加而向远离于孔壁的深处转移。     

Ti3SiC2/HAp陶瓷复合材料力学性能研究

以Ti3SiC2(10%～50%,体积分数)和HAp粉为原料,采用等离子体放电烧结(SPS)方法,在外加应力60 MPa,烧结温度1200℃条件下,制备了Ti3SiC2/HAp陶瓷复合材料.研究了Ti3SiC2含量对复合材料的硬度、抗弯强度、断裂韧性等力学性能的影响.实验结果表明,随Ti3SiC2含量的变化,复合材料的强度和韧性均得到了提高和改善.分析认为,Ti3SiC2材料的微观结构特征和增韧机制起到了重要作用.     

改性纳米SiC粉体强化铸造奥氏体不锈钢力学性能的研究

在生产条件下采用冲入法制备了改性纳米SiC粉体强化奥氏体不锈钢材料.研究了不同SiC加入量对不锈钢的显微组织和力学性能的影响.结果表明:经改性纳米SiC粉体强化处理后的不锈钢组织明显细化,力学性能得到有效提高,当加入质量分数为0.1%的纳米SiC粉体时,硬度、抗拉强度和韧性分别提高了6.33%、4.70%和19.97%;断口分析结果表明:经强韧化处理后.不锈钢的断裂方式为典型的韧性断裂.     

喷射共沉积7075/SiCp复合材料薄板的轧制成形

研究了轧制方式、轧制温度等对喷射共沉积7075/SiCp复合材料挤压板材成形性能、显微组织和力学性能的影响.结果表明:挤压变形可以提高7075/SiCp喷射共沉积坯的轧制变形性能,平行于挤压方向取样并进行交叉轧制可以制备出高质量、高性能的薄板;轧制变形对挤压过程中形成的SiC颗粒条带状不均匀分布有显著的改善作用,随着轧制变形量的增加,SiC颗粒分布趋于均匀;轧制过程中,SiC颗粒破碎,尺寸明显变小,形貌呈钝化趋势;7075/SiCp复合材料薄板(T6态)的力学性能为:σs＝536.2MPa,σb＝670.2MPa,δ＝4.8%.     

外加FeSi75对Sialon-Si_3N_4-SiC耐液固两相流冲蚀磨损的影响

以工业级Si_3N_4粉、FeSi75合金粉、Al_2O_3微粉、SiC颗粒等为原料,在最终温度1450 ℃下保温3 h,氮化反应烧成制备了Sialon-Si_3N_4-SiC复相耐磨材料.采用XRD、SEM等方法分析研究了外加FeSi75合金粉在0%～20%(质量分数, 下同)范围内的不同加入量对制得的复相耐磨材料性能和液固两相流冲蚀磨损的影响.结果表明:当外加FeSi75合金粉达到20%时,试样的体积密度为2.54 g/cm~3,抗弯强度达到71.38 MPa.随着FeSi75合金粉的增加,其耐液固两相流冲蚀磨损性能得到改善,加入20%FeSi75合金粉的试样,在相同实验条件下具有比95 Al_2O_3瓷更优的耐液固两相流冲蚀磨损的性能.     

SiC添加对W/AgCuTi/Cu钎焊接头组织与力学性能的影响

为研究碳化硅(SiC)添加对缓解钨-铜钎焊接头残余应力的作用效果及机理，采用真空钎焊技术获得不同碳化硅含量(质量分数为0～20%)的W/SiC-AgCuTi/Cu钎焊接头，分析焊接接头组织演变及剪切性能变化规律.结果表明，随着SiC含量的增加，钎焊接头剪切强度先提升后降低.当SiC的质量分数为10%时，钎焊接头的剪切强度达到峰值120 MPa，比未添加SiC的焊接接头强度提升45%左右.分析认为，少量(质量分数为0～10%)的SiC硅在W-Cu焊缝组织中较均匀分布，可有效缓解母材热失配带来的焊接残余应力，提升焊接接头强度.但过量(质量分数为20%)的SiC易在焊缝组织中聚集成大尺寸块体，剪切过程中形成应力集中，不利于焊接接头强度进一步提升.     

热处理对高体积分数SiCp/Cu热膨胀性能的影响

采用挤压铸造法制备了SiC颗粒体积分数分别为50%、55%和60%的SiCp/Cu复合材料,并分析测试了体积分数和热处理状态对复合材料热膨胀性能的影响规律。显微组织观察表明:复合材料的组织致密,SiC颗粒分布均匀。热膨胀性能测试表明:铸态复合材料的平均线热膨胀系数(20～100℃)介于8.8～9.9×10-6/℃之间,且随SiC含量的增加而降低,实验值与Kerner模型预测值相符。退火处理可以减小基体中的热残余应力,有助于降低复合材料的热膨胀系数,退火态复合材料的热膨胀系数实验值与Turner模型预测值相符。     

半固态挤压亚微米SiCp/2014复合材料的组织性能研究

通过高能球磨混粉-半固态挤压的方法制备了20％体积分数的亚微米SiC颗粒增强2014铝基复合材料，主要研究了不同挤压温度和挤压比对复合材料组织性能的影响。结果表明，采用适当的半固态挤压温度，控制挤压时复合材料中的液相体积分数为40％左右，或增加挤压比，可以提高亚微米颗粒增强铝基复合材料的室温力学性能。     

防腐涂料用水性聚氨酯-环氧树脂-丙烯酸酯复合分散液的合成与性能

以甲苯二异氰酸酯(TDI80)、聚醚二元醇(N220)、环氧树脂(E20)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)等为原料,通过原位聚合,制备了水性聚氨酯-环氧树脂-丙烯酸(WPUEA)复合分散液.研究了体系NCO/OH总摩尔比和TMP、E20、DMPA及MMA用量对WPUEA分散液及其胶膜性能的影响.结果表明,当NCO/OH总摩尔比为1.2～1.5,TMP用量为2%～3%,E20用量为4%～6%,DMPA用量为6%～9%,MMA用量为20%～30%时,分散液储存期超过10个月,冻融循环大于5,其涂膜硬度大于0.70,拉伸强度大于10 MPa,耐水性、耐酸碱性、耐溶剂性等较水性聚氨酯（WPU）有明显改善.     

SiC纳米粒子对纳米硫化物等离子涂层摩擦学特性的影响

利用等离子喷涂技术在GCr15钢表面制备了含不同比例之SiC的FeS纳米-亚微米结构硫化物固体润滑涂层.在SRV型摩擦磨损试验机上测试了涂层在无润滑不同温度条件下的摩擦学性能.利用扫描电子显微镜观察分析了涂层的形貌.结果表明,FeS纳米-亚微米硫化物涂层在加入一定比例的SiC纳米颗粒后,可以降低硫化物涂层的摩擦系数,提高涂层的耐磨性.在中低温(350℃以下),当SiC含量达到10%～20%时,涂层摩擦系数降低10%以上,耐磨性提高20%以上.