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相似文献
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1.
为了制备强度高导电性能优异的铜基复合材料,以三元层状导电陶瓷Ti2SnC作为增强相,通过直热法粉末烧结技术制备Ti2SnC/Cu复合材料。研究了在烧结温度800℃、成型压力45MPa、保温时间30min、真空度50Pa的成型条件下,质量分数分别为0、5%、8%、10%的Ti2SnC增强相对复合材料的显微结构、硬度、抗拉强度、抗冲击韧性和导电率等性能的影响。结果表明:Ti2SnC的质量分数为5%时,综合性能最优,致密度和导电率分别达到94%、39%IACS,抗拉强度248MPa,硬度为88.7HBS,可适用于受电弓滑板。  相似文献   

2.
Ti-coated SiCp particles were developed by vacuum evaporation with Ti to improve the interfacial bonding of SiCp/Al composites. Ti-coated SiC particles and uncoated SiC particles reinforced Al 2519 matrix composites were prepared by hot pressing, hot extrusion and heat treatment. The influence of Ti coating on microstructure and mechanical properties of the composites was analyzed by scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS). The results show that the densely deposited Ti coating reacts with SiC particles to form TiC and Ti5Si3 phases at the interface. Ti-coated SiC particle reinforced composite exhibits uniformity and compactness compared to the composite reinforced with uncoated SiC particles. The microstructure, relative density and mechanical properties of the composite are significantly improved. When the volume fraction is 15%, the hardness, fracture strain and tensile strength of the SiCp reinforced Al 2519 composite after Ti plating are optimized, which are HB 138.5, 4.02% and 455 MPa, respectively.  相似文献   

3.
本文以碳纳米管(CNTs)和TiB2颗粒作为增强相,首先利用球磨、表面吸附和热压烧结相结合技术制备具有层叠结构的CNTs/Cu复合材料,改善了CNTs在铜基复合材料中易团聚问题。CNTs/Cu复合材料的致密度和导电率随CNTs含量增加而降低,抗拉强度和伸长率随CNTs含量增加先升高后降低,当含量为0.1 wt.%时综合性能最优,致密度、导电率和抗拉强度分别为97.57%、91.2 %IACS和252 MPa。而球磨后热压烧结的1 wt.% TiB2/Cu复合材料致密度、导电率和抗拉强度分别为97.61%、58.3 %IACS和436 MPa。在此基础上,将TiB2颗粒原位引入到具有层叠结构的CNTs/Cu复合材料,制备获得混杂增强(CNTs+TiB2)/Cu复合材料。相比单一CNTs(或TiB2)增强铜基复合材料,(CNTs+TiB2)/Cu复合材料的强度提升显著。其中,(0.1 wt.% CNTs+1 wt.% TiB2)/Cu复合材料的导电率和抗拉强度分别为56.4 %IACS和531 MPa,相比1 wt.% TiB2/Cu,其导电率仅降低3.3%,而抗拉强度则升高21.8%。这主要归因于片层间CNTs可起承担和传递载荷作用,同时片层间弥散分布的TiB2颗粒可以钉扎位错,两种强化机制共同作用使(CNTs+TiB2)/Cu复合材料的抗拉强度显著提升。  相似文献   

4.
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.  相似文献   

5.
用热压烧结的方法制备了一种以金属间化合物MoSi_2作为增强相的Cu基复合材料,并对其组织、力学性能和导电性能进行了研究.结果表明,MoSi_2是一种合适的铜基复合材料的增强相,MoSi_2/Cu复合材料具有良好的稳定性;MoSi_2具有明显的细化晶粒强化基体的作用;随MoSi_2含量的增加,MoSi_2/Cu复合材料的密度和电导率下降,硬度和抗拉强度表现为先增加后降低;加入2%MoSi_2时,复合材料具有最佳的综合性能,其相对密度和电导率分别为97.44%和68%IACS,硬度和抗拉强度分别为142HV和355MPa,是相同制备条件下纯铜硬度和抗拉强度的2倍多.  相似文献   

6.
以低氧氢化脱氢钛粉和陶瓷先驱体聚合物聚碳硅烷(PCS)为原料,通过粉末冶金工艺原位自生制备高强高塑钛基复合材料,探究了PCS的引入对钛基复合材料的控氧效果、烧结致密化过程、基体显微组织和力学性能的影响规律。研究表明:采用湿混包覆工艺可以将PCS包覆于Ti粉表面,有效控制材料制备过程中的氧增,其中制备的Ti-1.0 wt.% PCS复合材料的氧含量为0.21~0.24 wt.%,显著低于未经处理的CP-Ti样品(0.36~0.41 wt.%)。在烧结过程中,PCS受热分解并与Ti基体原位反应生成TiC颗粒,弥散分布在基体中,而Si元素则固溶于Ti基体。PCS的引入对Ti基体的性能具有明显的改善作用,经1200 °C/2 h烧结制备的Ti-1.0 wt.% PCS复合材料致密度达到98.4%,洛氏硬度为47.3 HRC,屈服强度为544 MPa,抗拉强度为650 MPa,延伸率为14.5%,其综合性能指标显著优于CP-Ti样品。  相似文献   

7.
2%C/MoSi2复合材料的组织结构与性能   总被引:8,自引:1,他引:7  
采用热压烧结工艺制得了2%C/MoSi2(质量分数)复合材料,并测定了材料的显微组织和结构、室温和高温力学性能、耐磨性能以及电阻率。结果:C/MoSi2复合材料由大量的MoSi2、多量的Mo5Si3和少量的β-SiC组成,其硬度Hv为1060,抗弯强度为470MPa,断裂韧性为5.12MPa.m^1/2,800℃的硬度Hv为750,1200℃的抗压强度为450MPa,1400℃的抗压强度为142MPa;在Al2O3和SiC磨盘上表现出优异的耐磨性能,材料的电阻率为349n.m。与纯MoSi2相比,2%C/MoSi2复合材料在硬度、抗弯强度、断裂性、高温抗压强度、弹性模量和耐磨性能等方面都有较大的提高。  相似文献   

8.
亚微米级SiC颗粒增强铝基复合材料的拉伸性能与强化机制   总被引:12,自引:1,他引:12  
用粉末冶金法制备了亚微米SiC颗粒增强纯铝基复合材料(Al MMC),对该材料的微观结构和拉伸性能进行了研究,结果表明,15%SiCp(150nm)/Al MMC的拉伸强度和屈服强度分别为342.3和272.4MPa,比纯铝分别提高了89.0%和117.9%,其延伸率为6.3%.拉伸断口观察表明,SiCp/Al MMC断裂机制为界面脱粘和SiC团聚体的脆断,该复合材料具有高强度的原因是基体的微观结构发生了变化,用位错密度强化和弥散强化机制对Al MMC的强化作用进行了评估,预测结果与实验值符合得很好。  相似文献   

9.
Copper matrix composites reinforced with 1 wt.%, 2 wt.%, 3 wt.% and 5 wt.% SiC particles were fabricated by powder metallurgy method. Cu and Cu-SiC powder mixtures were compacted with a compressive force of 280 MPa and sintered in an open atmospheric furnace at 900-950 °C for 2 h. Within the furnace compacted samples were embedding into the graphite powder. The presence of Cu and SiC components in composites was verified by XRD analysis. Optical and SEM studies showed that Cu-SiC composites have a uniform microstructure in which silicon carbide particles are distributed uniformly in the copper matrix. The results of the study on mechanical and electrical conductivity properties of Cu-SiC composites indicated that with increasing SiC content (wt.%), hardness increased, but relative density and electrical conductivity decreased. The highest electrical conductivity of 98.8% IACS and relative density of 98.2% were obtained for the Cu-1 wt.%SiC composite sintered at 900 °C and this temperature was defined as the optimum sintering temperature.  相似文献   

10.
TiC增强Cf/SiC复合材料与钛合金钎焊接头工艺分析   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
采用Ag-Cu-Ti-(Ti+C)混合粉末作钎料,在适当的工艺参数下真空钎焊Cf/SiC复合材料与钛合金,利用SEM,EDS和XRD分析接头微观组织结构,利用剪切试验检测接头力学性能.结果表明,钎焊后钎料中的钛与Cf/SiC复合材料发生反应,接头中主要包括TiC,Ti3SiC2,Ti5Si3,Ag,TiCu,Ti3Cu4和Ti2Cu等反应产物,形成石墨与钛原位合成TiC强化的致密复合连接层.TiC的形成缓解了接头的残余热应力,并且提高了接头的高温性能.接头室温、500℃和800℃高温抗剪强度分别达到145,70,39 MPa,明显高于Cf/SiC/Ag-Cu-Ti/TC4钎焊接头.  相似文献   

11.
为了研究Zr含量变化对Al-Ti-Zr铝基复合材料组织与力学性能的影响,以纯Al粉末作为基体材料,纯Ti粉和纯Zr粉作为增强体材料,采用粉末冶金原位合成法在750℃烧结制备了Al-Ti-Zr复合材料。随后将烧结制备的复合材料加热到400℃进行热压变形处理,测试其组织和性能的变化。结果表明:在Al-Ti-Zr三元体系中,复合材料内部通过置换反应生成Al3(Zr,Ti)化合物;随着Zr含量的增加,复合材料的组织更加均匀、致密化,其抗拉强度、硬度逐渐增加,抗拉强度最大值为227.66 MPa,硬度最大值为132.83 HV0.025;复合材料的耐腐蚀性能随着Zr含量的增加呈现下降趋势,在Zr含量为5%时,复合材料的耐腐蚀性能最佳,其腐蚀电位为-0.67661 V,腐蚀电流密度为1.0214×10^-6 A/cm^2。  相似文献   

12.
研究了在1260℃烧结时,烧结时间对Ti-6Al-4V烧结坯力学性能的影响.结果表明平均晶粒尺寸为45 μm的氢化-脱氢粉末样品在1 260C烧结3 h~6 h,其相对密度为95.6%~96.7%、拉伸强度648 MPa~686 MPa、屈服强度526 MPa~615 MPa,但延伸率仅小于4%.90%气雾化(晶粒尺寸为32.5 μm)和10%氢化-脱氢混合粉末样品在1 260℃烧结2 h~6 h,其相对密度大于95%、拉伸强度800 MPa~848 MPa、屈服强度712 MPa~762 MPa、延伸率7.4%~9.5%.混合粉末样品的力学性能几乎达到美国ASTM粉末冶金的标准.  相似文献   

13.
热压烧结添加MoS2的Ti3SiC2复合陶瓷及性能   总被引:1,自引:0,他引:1  
利用热压烧结工艺(Hot—Pressing Sintering HP)制备不同MoS2质量含量的Ti3SiC2复合陶瓷,并研究其性能。研究表明,在烧结温度为1400℃,30MPa压力,保温60min的条件下,Ti3SiC2复合陶瓷烧结体的相对密度达99%以上。在Ti3SiC2中添加MoS2能大幅提高材料的性能,当MoS2含量为4州%时,Ti3SiC2复合陶瓷的显微硬度达到7.83GPa,同时它的电导率达到10.05×10^6S·m^-1。在载荷为38N和转速为400r/min下,Ti3SiC2复合陶瓷在干摩擦和油润滑两种摩擦条件下的摩擦系数分别为0.176~0.283和0.062~0.134,并且试样的磨损率分别为2.657×10^-6mm^3·N^-1·m^-1和1.968×10^-7mm^3·N^-1·m^-1,比单相Ti3SiC2陶瓷的磨损率(9.9×10^-5mm^3·N^-1·in^-1)小。  相似文献   

14.
Ti2SnC颗粒增强铜基复合材料的力学性能   总被引:7,自引:0,他引:7  
闫程科  周延春 《金属学报》2003,39(1):99-103
用粉末冶金方法制备了一种以三元层状陶瓷Ti2SnC为增强相的Cu/Ti2SnC复合材料,研究了增强相的含量对复合材料的显微结构和硬度、拉伸强度等力学性能的影响。结果表明,Ti2SnC对于铜是一种有效的增强相,当Ti2SnC的体积含量为20%(体积分数,下同)时增强效果最佳,屈服强度和拉伸强度分别达到319MPa和440MPa,是相同工艺条件下制备的纯铜的屈服强度和拉伸强度的4倍和2倍,并保持12%的延伸率。强化是由于铜基体晶粒的细化和位错塞积引起的。  相似文献   

15.
以细雾化铝粉和TiB2颗粒为原料,通过粉末冶金和热轧制制备微米TiB2和纳米Al2O3颗粒增强铝基复合材料。室温时,由于TiB2和Al2O3的综合强化作用,Al2O3/TiB2/Al复合材料的屈服强度和抗拉强度分别为258.7 MPa和279.3 MPa,测试温度升至350℃时,TiB2颗粒的增强效果显著减弱,原位纳米Al2O3颗粒与位错的交互作用使得复合材料的屈服强度和抗拉强度达到98.2MPa和122.5 MPa。经350℃退火1000 h后,由于纳米Al2O3对晶界的钉扎作用抑制晶粒长大,强度和硬度未发生显著的降低。  相似文献   

16.
Different mass fractions (0, 5%, 10%, and 15%) of the synthesized nano SiC particles reinforced Ti–6Al–4V (Ti64) alloy metal matrix composites (MMCs) were successfully fabricated by the powder metallurgy method. The effects of addition of SiC particle on the mechanical properties of the composites such as hardness and compressive strength were investigated. The optimum density (93.33%) was obtained at the compaction pressure of 6.035 MPa. Scanning electron microscopic (SEM) observations of the microstructures revealed that the wettability and the bonding force were improved in Ti64 alloy/5% nano SiCp composites. The effect of nano SiCp content in Ti64 alloy/SiCp matrix composite on phase formation was investigated by X-ray diffraction. The correlation between mechanical parameter and phase formation was analyzed. The new phase of brittle interfaced reaction formed in the 10% and 15% SiCp composite specimens and resulted in no beneficial effect on the strength and hardness. The compressive strength and hardness of Ti64 alloy/5% nano SiCp MMCs showed higher values. Hence, 5% SiCp can be considered to be the optimal replacement content for the composite.  相似文献   

17.
Ti3SiC2陶瓷颗粒增强铜基复合材料的组织和性能   总被引:1,自引:1,他引:1  
为了考察Al,Sn,Zr,Mo合金元素对α钛合金在室温和77 K低温(液氮)下的缺口冲击韧性(冲击值Ak)的影响,采用示波冲击试验机测试了Ti-2Al,Ti-2Sn,Ti-2Zr和Ti-1Mo 4种α钛合金在室温和77K下的Ak值,并计算了表征其冲击韧性的弹性变形功、塑性变形功和裂纹扩展撕裂功.用扫描电镜观察了4种合金冲击试样断口的形貌.计算数据和显微组织表明,4种合金均显示韧性特征,4种合金元素对冲击韧性贡献的顺序为:Mo>Zr>Sn>Al.  相似文献   

18.
采用电镀Cu碳纤维(Cf)与化学镀Cu的Ti3SiC2粉及Cu粉进行湿混,通过真空热压烧结法制备Cf增强的Cu-Ti3SiC2复合材料。研究了其致密度、电阻率、维氏硬度随Cf,Ti3SiC2含量变化的规律。实验结果表明,Ti3SiC2体积含量为20%,Cf体积含量为8%时,制备的Cf增强Cu-Ti3SiC2复合材料综合性能最好。Cf镀Cu和Ti3SiC2镀Cu改善了它们和Cu的润湿性,从而提高了相互之间的结合强度是复合材料获得良好综合性能的基本原因。  相似文献   

19.
In this study, the deformable titanium (Ti) particles reinforced AZ91 composite was successfully prepared by powder metallurgy and subsequent extrusion. The mechanical properties and microstructural evolution of pure AZ91 and 5Ti/AZ91 composite were studied. The yield strength, ultimate tensile strength, and elongation of 5Ti/AZ91 composite are measured to be 212 MPa, 323 MPa, and 10.1%, respectively. Microstructure analysis revealed that Ti particles are elongated along the extrusion direction, forming a discontinuous strip Ti particles, fine precipitated Mg17Al12 phase inhibits dynamic recrystallization (DRX) behavior through Zener pinning effect and hinders the growth of matrix grains, resulting in refiner grains of 5Ti/AZ91 composite. Heterogeneous deformed Ti particles and magnesium (Mg) matrix to generate additional heterogeneous deformation-induced (HDI) strengthening. Heterogeneous deformation-induced strengthening mainly contributed to the increment of yield strength for 5Ti/AZ91 composite.  相似文献   

20.
本文采用粉末触变成形技术制备了由“芯-壳”结构粒子增强的A356Al复合材料,然后通过T6热处理进一步提高该复合材料的综合力学性能。研究结果表明,“芯-壳”结构增强体颗粒不仅能够提高复合材料的抗拉强度、屈服强度(增加率分别为18.0%和32.7%),而且使其(10.8%)具备与基体铝合金(11.3%)相当的塑性。在T6热处理过程中,随时效时间的延长,该复合材料的强度、硬度先增加(1-7h,即欠时效)后减小(9-12h,即过时效),在8h时达到最大值(即峰时效),此时复合材料的抗拉强度、屈服强度和硬度分别为325.4 MPa、254.4 MPa和104.0 HV,比热处理前分别提高了33.7%、74.0%和48.5%;峰时效延伸率为9.4%,与热处理前相比几乎没有下降。即经过T6热处理后,“芯-壳”结构增强体粒子能在提高复合材料强度的同时,最大程度地保留其良好的塑性。最后,通过对时效8h和12h的复合材料基体中析出相的尺寸、密度和类型的分析,对其强化机制进行了讨论。  相似文献   

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