2024Al和SiCp／2024Al基复合材料阳极氧化膜的耐蚀性

用动电位阳极极化和电化学阻抗技术研究了SiCp／2024Al复合材料硫酸阳极氧化膜在3．5％NaCl水溶液中的耐蚀性；作为比较，对2024Al的阳极氧化膜耐蚀性也进行了研究。结果表明，经阳极氧化处理的SiCp／2024Al复合材料具有良好的耐NaCl溶液腐蚀的能力，其腐蚀速度较未处理的样品降低了2个数量级以上。但其耐蚀性不如2024Al合金的阳极氧化膜。这是由于氧化膜中SiC颗粒的存在破坏了氧化膜的完整性和均匀性所致。对SiCp／2024Al MMC，采用小电流密度来进行阳极氧化处理，可获得较好的防护效果。此外，阳极氧化膜层的抗蚀性随浸泡时问的增加有降低的趋势。     

温度冲击对不同阳极氧化温度SiC_P/2A12复合材料阳极氧化膜开裂行为的影响

通过己二酸-硫酸工艺制备了SiCP/A1合金(2A12)复合材料阳极氧化膜,研究了不同阳极氧化温度下(15~35℃)制备的SiCP/2A12复合材料阳极氧化膜温度冲击后的开裂行为及耐蚀性能。采用FE-SEM对温度冲击前后SiCP/2A12复合材料阳极氧化膜的微观形貌进行了分析,采用电化学阻抗谱(EIS)研究了冲击前后SiCP/2A12复合材料阳极氧化膜的耐腐蚀性能。结果表明:温度冲击对不同阳极氧化温度制备的SiCP/2A12复合材料阳极氧化膜影响程度不同,随着阳极氧化温度的升高,温度冲击后SiCP/2A12复合材料阳极氧化膜的裂纹密度逐渐增加。阳极氧化温度为25℃时,温度冲击后SiCP/2A12复合材料阳极氧化膜耐蚀性最好。SiCP/2A12复合材料阳极氧化膜的耐温度冲击性能优于2A12铝合金氧化膜。     

SiCp/Al基复合材料的耐蚀性研究

用电化学方法和腐蚀失重法研究了2024Al和SiCp/2024Al基复合材料在3．5％NaCl水溶液中的耐蚀性,用电化学交流阻抗技术对它们的硫酸阳极氧化膜的耐蚀性进行了研究。结果表明,SiCp/2024Al复合材料在3．5％NaCl水溶液中比相应的基体金属有较大的腐蚀敏感性。SiCp/2024Al的阳极氧化膜耐NaCl溶液腐蚀能力不如2024Al合金的阳极氧化膜,是氧化膜中SiC颗粒的存在破坏了氧化膜的完整性和均匀性。     

原位合成TiB2/6351Al复合材料阳极氧化的研究

颗粒增强铝基复合材料强度及模高量,具有很大的应用前景,但增强颗粒的引入使复合材料的耐蚀性大大下降,同时也给其阳极氧化带来困难.为此,将阳极氧化工艺运用于一种原位合成TiB2/6351Al复合材料,研究了阳极氧化液成分、添加剂、氧化电流密度、温度和时间对膜层质量的影响.对膜层的性能测试表明,所得氧化膜大大提高了材料的耐蚀性能.此外,通过对氧化膜表面与截面结构的深入观察,分析了该复合材料氧化膜的生长机理.     

SiCP/ 2024 铝基复合材料表面微弧氧化膜组织结构及其耐蚀性

对SiC_P/ 2024 铝基复合材料进行微弧氧化表面处理, 分析了陶瓷膜截面的显微组织、成分分布, 测量了其相组成和硬度分布, 并比较了氧化前后极化曲线的变化。结果表明, 在硅酸盐溶液中获得的陶瓷膜由莫来石、α-Al₂O₃ 、γ-Al₂O₃ 晶态相和SiO₂ 非晶相组成, 残留的SiC 增强体很少, 膜与复合材料呈现良好的冶金结合。膜具有两层结构, 外层Si 含量较高并主要来自电解液, 而内层膜里莫来石的形成同SiC 增强体氧化密切相关。微弧氧化处理后, SiC_P / 2024 铝基复合材料的抗腐蚀能力得到很大提高, 这归因于形成了一层完整连续的氧化膜。      

热处理过程中SiCP/2024Al复合材料的热应力分析

为研究热处理过程中SiCP/2024Al复合材料的热应力的变化规律,及热处理工艺对SiCP/2024Al复合材料热残余应力的影响,利用Marc有限元软件对淬火和冷热循环热处理过程中的SiCP/2024Al复合材料的热应力进行了数值模拟.研究结果表明:热处理过程中,颗粒和基体的界面附近会产生很大的热应力场,并且在SiC颗粒的尖角处产生热应力集中;经淬火处理后的SiCP/2024Al复合材料的热残余应力与基体的屈服强度接近,但经过冷热循环处理后的SiCP/2024Al复合材料中的热残余应力明显降低.     

颗粒增强铝基复合材料阳极氧化与耐蚀性的研究

基体中加入与铝合金基体电位不同、高体积分数的碳化硅和石墨颗粒增强材料,可能导致材料的耐蚀性降低.采用盐雾腐蚀和硬质阳极氧化方法对4种喷射沉积制备的颗粒增强铝基复合材料和一种喷射沉积锭坯颗粒增强铝基复合材料的腐蚀行为及阳极氧化工艺进行了研究.结果表明,颗粒增强铝基复合材料具有较高的腐蚀率,腐蚀形态均为明显的点蚀;在适当阳极氧化工艺条件下,颗粒增强铝基复合材料表面可以制得优良耐蚀性的硬质阳极氧化膜.     

泡沫铝合金阳极氧化工艺研究

以草酸为电解液,对泡沫铝合金材料进行阳极氧化处理,制备多孔有序阳极氧化铝阵列模板,采用SEM扫描电镜对其形貌进行分析.研究了电流密度、电解液浓度、电解温度等条件对氧化铝膜结构的影响,并对一步法和两步法制得的多孔氧化铝膜进行了比较,结果表明,氧化膜上的微孔分布均匀,孔径大小基本相同;两步阳极氧化法制备的多孔氧化铝模板的有序性优于一步氧化法.     

2024铝合金阳极氧化膜的结构和耐蚀性能

为促进2024铝合金的进一步应用,用动电位阳极极化和电化学阻抗方法研究了2024 Al合金阳极氧化膜的结构及其在3.5% NaCl水溶液中的耐蚀性.结果表明,经硫酸阳极氧化的2024 Al合金较未处理基体的腐蚀速度降低了2个数量级以上,表现出相当好的保护性能;用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜对阳极氧化膜的形貌观察发现,氧化膜表面平整,孔隙分布均匀,每个孔隙周围多含6个孔隙,也有5和7个孔隙结构,其孔隙尺寸细小,大小在10～30 nm之间.     

Corrosion Behavior and Protection Efficiency of 2024Al and SiCp／2024Al Metal Matrix Composite

The corrosion resistance of 2024 Al and SiC particle reinforced 2024 Al metal matrix composite(SiCp/2024Al MMC) in 3.5% NaCl solution was investigated with electrochemical method and immersion test, and the corrosion protection of sulfuric acid anodized coatings on both materials was evaluated by electrochemical impedance spectroscopy.The results showed that the SiCp/2024AlMMC is more susceptible to corrosion than its matrix alloy in 3.5% NaCl.For 2024Al,the anodized coating provides excellent corrosion resistance to 3.5%NaCl.The anodized coating on the SiCp/2024Al provides satisfactory corrosion protection,but it is not as effective as that for 2024Al because the structure of the anodized layer is affected by the SiC particulates.     

Corrosion Behavior of SiCp／2024 Al Matrix Composites in 3.5 wt pct Sodium Chloride

The influences of volume fraction and particle size of SiC particulate reinforcements on the corrosion characteristics of SiCp/2024Al metal matrix composites in aerated 3.5wt pct NaCl aquecus solution were investigated.The electro-chemical behavior was investigated by prtentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy, the general corrosion behavior of the composites was studied further by immersion tests.The results showed that pitting susceptibility was about the same for the composites and the alloy.The corrosion potentials were also independent of SiC phase.The corrosion resistance for the composites decreased as the volume fraction increased or particle size decreased.     

低体积分数SiCp/Al复合材料热变形行为的研究

在Gleeble-3500热模拟实验机上对机械超声搅拌法制备的SiCp/Al复合材料进行高温压缩变形实验,研究其高温热变形行为.变形温度为300～500℃,应变速率为0.0005～0.1 s-1,在实验数据的基础上,引入Z-H参数建立了用于描述复合材料高温热变形行为的本构关系模型.研究表明:流变应力开始随应变的增加而增大,出现峰值后逐渐减小并趋于平稳,表现出流变软化特征;应力峰值随温度的升高而减小,随应变速率的增大而增大.     

无压渗透法制备SiCp/Al复合材料工艺优化研究

无压渗透法是制备SiCp/Al复合材料的重要技术.应用实验方法系统地研究了无压渗透法的工艺参数和添加元素对制备工艺的影响.结果表明,在无压渗透法制备SiCp/Al复合材料的工艺过程中,浸渗温度是浸渗过程顺利进行的重要因素,900℃的浸渗温度为最佳浸渗温度.适量加入Mg元素能提高熔融金属Al和增强体SiC颗粒之间的浸润性,获得结合强度好、孔洞和疏松较少的SiCp/Al复合材料,Mg元素的最佳含量约为1.2%(质量分数).适量添加Si元素能增强熔融铝液的流动性,降低SiC颗粒与Al液间的表面张力,改善其润湿性.     

颗粒增强SiCp/2024铝复合材料切削力特性研究

通过SiCp/2024铝复合材料的车削试验，阐述了刀具材料、切削用量（vc,f,ap)及颗粒增强相SiCp的含量、粒度等因素对切削力的影响规律，发现了发增强相体积分数Vf约为17％－18％以上时，用K类硬质合金刀具切削会出现切深分力Fp、进给分力Ff大于主切削力Fc的现象，并提出用切削力特性系数K表述这一现象。     

基于Murty准则的SiCp/Al复合材料热加工图研究

采用热模拟压缩试验对15%(体积分数)SiCp/Al复合材料在温度为623~773K、应变速率为0.001~10s~(-1)的热变形行为进行了研究,基于Murty准则建立了该材料的热加工图,并在此基础上建立了SiCp/Al复合材料临界失稳应变分布图。结果表明,随变形温度升高,SiCp/Al复合材料中的强化机制逐渐减弱,软化机制逐渐增强。基于临界失稳应变图可以确定出适合SiCp/Al复合材料加工的两个区域,分别为变形温度700~773K、应变速率0.001~0.01s~(-1)和变形温度740~773K、应变速率0.02~0.14s~(-1)。     

无压浸渗制备的SiC/Al复合材料的微观组织研究

利用SRD,OM,SEM,TEM等微观结构分析手段,对无压浸渗制备的SiCp/Al复合材料的微观结构进行了研究。结果表明,SiCp/Al复合材料中存在SiC,Al,MgAl2O4,Si和Mgi2Si诸相。在组织中没有粗大的铝硅共晶体针条,铝基体被众多SiC颗粒分割,成为细小的连续的空间网络。在铝基体中分布着Si相及Mg2Si相。透射电子显微镜高分辨像表明,在SiC与铝合金的界面上存在镁铝尖晶石（MgAl2O4）相,没有出现Al4C3相。     

SiCp／2024Al复合材料拉伸断裂过程的SEM研究EI

对粉末冶金法制备的２０μｍＳｉＣ颗粒增强２０２４Ａｌ复合材料进行了动态拉伸试验。试验表明，在比较低的应力下就有ＳｉＣ颗粒产生开裂，大量ＳｉＣ颗粒开裂造成的材料累积损伤导致复合材料的最终断裂，从复合材料的强化机制和力学计算对试验结果给出了解释。     

SiCp/Al复合材料电阻点焊剪切断口形貌

为了优化SiC p/Al复合材料电阻点焊工艺参数,采用不同焊接电流和焊接时间对SiCp/Al复合材料进行了电阻点焊连接,对接头进行了剪切强度试验,用扫描电镜对不同的点焊剪切断口进行微观形貌分析.结果表明:最优的焊接电流和时间匹配值为焊接电流I=14.6 kA,焊接时间t=0.2 s,配合电极压力F=2 500 N点焊,熔核直径适中,接头拉剪力可达1 693 N;撕开后的焊点断口两侧分别呈规则的圆凸台和圆孔状,呈纽扣型断裂,接头成型良好.当焊接电流和时间的匹配值小于最优参数时,点焊接头只有少量的点形成冶金结合,呈结合面断裂,焊接强度较低;当焊接电流和时间的匹配值大于最优参数时,点焊接头易过热,断口上出现气孔、裂纹、电极粘附烧蚀缺陷,接头强度降低.