WC_p/2024铝合金复合材料界面反应的分析

采用真空热压法在不同温度下制备了体积分数为12%的WCp/2024Al复合材料,试验中所用WC原始粉末的平均粒径分别为2μm和8μm.利用XRD、SEM、EDS等方法对增强颗粒与基体金属之间的界面反应进行了研究.结果表明,界面反应的主要产物为WAl12,但是当制备温度较高时,界面反应产物中出现少量Al5W,并且WCp(2μm)/2024Al复合材料界面反应的起始温度低于WCp(8μm)/2024Al复合材料.硬度测试结果表明,界面反应发生后,复合材料的硬度提高,最高比例达50%.     

B_4C/6061铝基复合材料疲劳性能及断裂机制

基于轻质、高强和耐磨等诸多优势,铝基碳化硼复合材料已成为集结构/功能一体化的新型材料。本文采用粉末冶金及轧制方法,制备出厚度3.5 mm、碳化硼质量分数为33%的B4C/Al复合材料板材,并对其疲劳性能和断裂机制进行分析。在1×107循环次数下,铝基碳化硼复合材料板材的疲劳强度达到110 MPa。采用SEM对疲劳断口进行观察,结果表明B4C/Al复合材料疲劳断口可清楚的看到裂纹的萌生、扩展和失稳断裂的典型特征,但存在多种形式的疲劳启裂源。疲劳裂纹扩展路径取决于裂纹尖端塑性区的半径和B4C颗粒的间距大小,当增强颗粒的间距小于塑性区半径时,裂纹主要沿着颗粒的连接界面或断裂的碳化硼颗粒扩展,当增强颗粒的间距大于塑性区半径时,有利于裂纹尖端钝化,减缓裂纹的扩展和方向改变。     

热变形加工对WC_p/2024Al复合材料组织结构和力学性能的影响

本文采用真空热压方法制备了WCp/2024Al复合材料,研究了真空热压-热锻压-热轧制等热变形加工工艺对复合材料微观组织结构和力学性能的影响.结果表明,热锻压和热轧制加工显著细化了基体Al合金组织,改善了WC颗粒的分散性,促进了两相界面的冶金结合,材料强度得到大幅度提高;高变形速率的热锻压和热轧制工艺可降低复合材料界面WAl12中间相的生成温度,大量中间相的生成导致材料塑性下降.     

颗粒增强铝基复合材料疲劳断裂研究

对粉末冶金法制备的碳化硅颗粒增强铝基复合材料进行了旋转弯曲疲劳试验研究。采用金相显微镜和扫描电镜分别观察了疲劳试验后复合材料纵向显微组织和疲劳断口。通过金相显微镜,观察了增强体颗粒在疲劳循环应力水平下可能的损伤形式。通过疲劳断口观察,分析了断面上不同区域的疲劳裂纹传播特征。结果表明,增强体的加入有效地提高了复合材料的屈服强度、弹性模量和疲劳性能,使复合材料高周疲劳极限提高到约250MPa（1×10^7循环周次）。复合材料的疲劳损伤随机分布于试样内。断口分析还表明复合材料疲劳同样遵循裂纹萌生,长大,失稳断裂规律,其裂纹起源于铝基体内。加入SiC颗粒减弱或遮盖了疲劳裂纹传播时的晶体学特征,使得复合材料高周疲劳断面没有发现常见的疲劳辉纹。     

SiCp/Al复合材料的研究方法现状

SiC颗粒（SiCp）增强铝基复合材料因其制备工艺灵活，热物理性能优异及可设计性等许多独特的优点而具有很好的应用前景。本文综述了SiCp增强铝基复合材料的研究和进展，阐述并比较了几种该复合材料的制备工艺，包括搅拌铸造法、压力铸造法、无压渗透法、喷雾沉积法、离心铸造法和粉末冶金法等。     

高体积分数SiCP／Al复合材料的细观结构设计及性能研究

根据细观结构设计理论,采用高压制粒-低压浸渗方法制备了铝颗粒增韧的SiCP-Al/Al复合材料(SiC在SiCP-Al团聚颗粒中的体积分数为62%,其总体积分数则为55%),并研究了其硬度、强度及韧性等机械性能.结果表明,SiCP-Al/Al复合材料与普通55% SiCP/Al复合材料相比,断裂韧性略有提高,硬度提高50%左右;与普通62% SiCP/Al复合材料相比,韧性提高33.7%.     

高体积分数SiC_P/Al复合材料断裂性能及其机理研究

对高体积分数SiCP/Al复合材料的硬度、抗拉强度及断裂韧性进行了实验研究。结果表明,随SiC颗粒体积分数的增加,该复合材料的维氏硬度为单调增大;而抗拉强度和断裂韧性均呈先升后降的变化规律,并在体积分数为55%时达到最大值。     

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。     

WCp／Fe—Ni钢基复合材料的抗热疲劳特性

对ＷＣ颗粒体积分数、颗粒尺寸在复合材料热疲劳过程中的影响进行了研究，并探讨了ＷＣ颗粒复合材料抗热疲劳特性的形成机理。结果表明，ＷＣ颗粒体积分数增加，复合材料抗热疲劳的能力增强，而ＷＣ颗粒使复合材料的传热系数降低是影响热疲劳性能的主要原因。     

SiC_P/2024Al铝基复合材料的腐蚀及防护

用电化学方法研究了 2 0 2 4Al和SiCP/2 0 2 4Al基复合材料在 3 5NaCl水溶液中的耐蚀性 ,用电化学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/2 0 2 4Al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/2 0 2 4Al的阳极氧化膜具有良好的耐NaCl溶液腐蚀能力 ,但其耐蚀性不如 2 0 2 4Al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     

SiCp+Gr/2024Al复合材料的力学性能和加工性能

颗粒增强的铝基复合材料已在航空航天、汽车等工业领域获得广泛的使用,但难加工性限制了此类复合材料的广泛应用.选用SiC颗粒和鳞片状石墨作为增强体,采用挤压铸造法制备SiCp+Gr/2024Al 复合材料,在保证材料力学性能的前提下改善材料的加工性能.结果表明,复合材料组织致密,石墨和SiC颗粒在基体中均匀分布;铸态组织中SiC和石墨颗粒与基体Al合金都未发现界面反应物;随着石墨的体积分数的增大,拉伸强度和弹性模量都下降,但加工性能得到明显的改善.石墨改善切削性能的机制为影响切屑形成机制和石墨对刀具的润滑作用.     

纳米SiC颗粒增强2024铝基复合材料的力学性能研究

采用粉末冶金法制备了1%(体积分数)纳米SiC颗粒增强2024铝基复合材料,并研究了其力学性能。实验结果表明,1%纳米SiC颗粒增强2024铝基复合材料具有优良的室温力学性能,并且在200℃时表现了较好的高温性能,在315℃时强度下降。研究表明,纳米SiC可以增加增强粒子的表面积,减小增强粒子的颗粒间距,使大量弥散分布的纳米SiC颗粒起到钉扎位错的作用,而且可以细化2024铝基体的晶粒,因而表现了良好的力学性能。     

Fatigue and Compression Characteristics of Al 6061–B 4 c Composite Materials

Aluminum matrix composites reinforced with boron carbide are a kind of materials that are widely used because of high strength, low density, and improved tribological properties. In this study, mechanical properties of Al 6061–B4C composites reinforced with B4C of three different particle sizes were investigated. In the Al 6061–B4C composite materials, produced by the powder metallurgy methods (extrusion of billets obtained by sintering at temperature of 550°C under pressure of 450 MPa), the change of mechanical properties such as hardness, compressive strength, and fatigue life, related to B4C particle size and the applied heat treatment mode (aging at 180°C for 5 h), were investigated. The hardness of the materials is increased with B4C grain size and the heat treatment. After the heat treatment, the fatigue life of Al 6061–B4C (3 μm) material increases slightly, while that of the composite materials decreases with larger size of B4C reinforcement. The fatigue life of the composite materials reinforced with a larger grain size B4C is reduced by heat treatment. While the compression test data of untreated composite materials were similar to each other, the heat treatment increased these values in all samples. The highest increase in the compression strength was observed in the composite reinforced with 17 μm sized B4C. The addition of graphite reduces the deformation ability of the composites.     

改善铝包镍复合粉末性能的探讨

根据国内外的资料,总结了改善铝包镍复合粉末性能的方法。目前主要的改善方法是向铝包镍中添加元素,例如:添加金属钼、镍硼粉和难熔金属硅化物等。     

碳化硅颗粒增强铝基复合材料的热性能研究

碳化硅颗粒增强铝基复合材料由于具有优异的机械性能和物理性能得到越来越广泛的应用，特别是热物理性能能够满足电子封装领域越来越高的要求，适应电子器件集成化程度不断提高的发展趋势。本文介绍和分析影响其导热性能、热膨胀系数及热稳定性的主要因素。     

复合材料Al/Al4C3/Al2O3的组织结构与力学性能

采用机械合金化（ＭＡ）球磨和热压烧结工艺制备了复合材料Ａｌ／Ａｌ４Ｃ３／Ａｌ２Ｏ３，对其组织结构和力学性能进行了研究。结果表明，发育良好的Ａｌ４Ｃ３棒状单晶体和等轴状γＡｌ２Ｏ３均匀分布在铝晶界或晶粒内部，二者体积含量约为６６ｖ％。Ａｌ／Ａｌ４Ｃ３和Ａｌ／Ａｌ２Ｏ３界面洁净，为直接的原子结合，但不存在确定的位向关系。复合材料的室温、高温强度及刚度比粉末冶金纯铝（Ｐ／ＭＡｌ）显著提高。     

Investigation on Metallurgical Structure and Mechanical Properties of Dissimilar Al 2024/Cu FSW T-joints

In this research, T-joining of AA2024-T4 and commercially pure copper were performed successfully using friction stir welding. Effect of welding parameters on metallurgical and mechanical characteristics of the joints was studied. For this purpose, tensile strength, microhardness, and macro- and microstructures of the joints were investigated. Also, the fracture surfaces were examined using XRD and SEM. The best results were obtained for the 1130 rpm rotation speed (ω) and 12 mm/min travel speed (v), with the UTS of 156 MPa (~70% of Cu strength). The microhardness test showed that TMAZ and base metal of Al side had the maximum hardness amounts (148 and 155 HV, respectively). Generally, increase in the ω²/v ratio caused the nugget zone and HAZ grain size to increase. The results revealed the formation of Al₂Cu and Al₄Cu₉ intermetallic compounds in the border zone of the joints. The fractography results showed the occurrence of cleavage fracture in all the samples.