改善颗粒增强金属基复合材料塑性和韧性的途径与机制

评述了影响颗粒增强金属基复合材料塑性和韧性的各种因素,在此基础上深入研究了颗粒形状对ＳｉＣｐ／ＬＤ２复合材料塑性和断裂韧性的影响规律。采用有限单元法分析不同形状的ＳｉＣ颗粒增强的ＬＤ２复合材料的微区力学环境和整体力学行为,结果表明颗粒的尖锐化导致基体内应变集中和颗粒尖端断裂的可能性加剧,因而降低材料的塑性;而在外加载荷的作用下,由于复合材料基体整体均处于较高的加工硬化状态,因此颗粒形状对材料断裂韧     

SiCp／LD2复合材料的微区力学性能

用ＵＭＨＴ３ 型超显微硬度仪测试ＳｉＣｐ／ＬＤ２ 复合材料界面附近基体中的硬度值, 结果表明,由于热膨胀系数差异, 复合材料中的热残余应力超过基体的屈服极限, 导致界面附近基体内存在热残余应变, 并使基体应变硬化, 因而超显微硬度值的变化可以反映热残余应变的分布状况。界面附近基体的超显微硬度随颗粒尺寸、距界面的距离和颗粒的尖锐程度而变化, 与有关复合材料中热残余应变分布的计算结果吻合。     

高强度高韧性铝合金基复合材料的制备和断裂机制

为解决金属基复氏韧性的缺点,采用宏观结构设计方法制备了断裂韧性达到相应铝合金水平的ＳｉＣｐ－ＬＤ２／ＬＤ２复合材料,与同体积分数的普通ＳｉＣｐ／ＬＤ２复合材料比较,其强化效果得以保持,并提高了材料的断裂力,断裂过程表明现出阶段性,避免了普通复合材料灾难性失效突然发生的缺点,高体积分数的ＳｉＣｐ－ＬＤ２复合材料棒之间未增强基体的塑性变形以及其对裂纹的阻断,使裂纹沿（ＳｉＣｐ－ＬＤ２）／（ＬＤ２）界面     

热循环对SiCp／MoSi_2复合材料性能的影响

研究了热循环对ＳｉＣｐ／ＭｏＳｉ_２复合材料抗弯强度和断裂韧度的影响，并测定了材料的宏观残余应力。实验材料是用热压方法制备的ＭｏＳｉ_２和不同体积百分数（１０，２０，３０ｖｏｌ％）ＳｉＣ_ｐ增强ＭｏＳｉ_２复合材料。实验结果表明，复合材料的抗弯强度和断裂韧度都随ＳｉＣ含量的增加而增加，经过热循环以后，四种材料的抗弯强度都有不同程度的增加，而断裂韧度则下降约２０％左右。这是由于材料经过热循环以后，造成ＳｉＣｐ和ＭｏＳｉ２界面结合过强和基体晶界过弱。尽管ＳｉＣ_ｐ和ＭｏＳｉ_２热膨胀系数相差很大，但在复合材料中未发现由此而产生的裂纹和宏观残余应力。     

SiC_p/LD_2A1合金复合材料电弧焊的焊接性

采用脉冲钨极氩弧焊焊接了 ＳｉＣｐ／ＬＤ２ Ａ１复合材料,并用 Ｘ射线衍射、光镜、电镜及 ＭＴＳ－８１０试验机对焊缝的组织及性能进行了分析．结果表明,通过焊前去红处理及填充 Ａ１－Ｓｉ焊丝,可以解决 ＳｉＣｐ／ＬＤ２ Ａ１复合材料电弧焊中的界面反应、气孔及裂纹等问题,并能获得性能良好的接头     

SiCp/LD2Al合金复合材料电弧焊的焊接性

采用脉冲钨极氩弧焊焊接了ＳｉＣｐ／ＣＤ２Ａｌ复合材料,并用Ｘ射线衍射、光镜、电镜及ＭＴＳ－８１０试验机对焊缝的组织及性能进行了分析,结果表明,通过焊前去氢处理及填充Ａｌ－Ｓｉ焊丝,可以解决ＳｉＣｐ／ＬＤ２Ａｌ复合材料电弧焊中的界面反应、气孔及裂纹等总理２,并能获得性能良好的接头。     

热循环对SiCp／MoSi2复合材料性能的影响

研究了热循环ＳｉＣｐ／ＭｏＳｉ２复合材料抗弯强度和断裂韧度的影响，并测定了材料的宏观残余应力，实验材料是用热压方法制备了ＭｏＳｉ２和不同体积百分数（１０，２０，３０ｖｏｌ％）ＳｉＣｐ增强ＭｏＳｉ２复合材料，实验结果表明，复合材料的抗弯强度和断裂韧度都随ＳｉＣ含量的增加而增加，经过热循环以后，四种材料的抗弯强度都有不同程度的增加，而断裂韧度则下降约２０％左右，这是由于材料经过热循环以后，造成ＳｉＣｐ     

热处理对SiC_p／ZL109复合材料机械性能和物理性能的影响

试验分析了不同热处理方法对ＳｉＣｐ／ＺＬ１０９复合材料机械性能和物理性能的影响；通过金相和透射电镜分析研究了其热处理强化机理．结果表明．Ｔ６热处理可大幅度提高复合材料的强度；Ｔ４热处理在提高强度的同时可增加复合材料的延伸率；复合材料强度的提高是由于ＳｉＣｐ的均匀分布和ＳｉＣｐ与Ａｌ基体热膨胀系数差导致的高密度位错产生的．     

热处理对SiCp／ZL109复合材料机械性能的物理性能的影响

试验分析了不同热处理方法对ＳｉＣｐ／ＺＬ１０９复合材料机械性能和物理性能的影响；通过金相和透射电镜分析研究了其热处理强化机理，结果表明，Ｔ６热处理可大幅度提高复合材料的强度；Ｔ４热处理在提高强度的同时可增加复合材料的延伸率，复合材料强度的提高是由于ＳｉＣｐ的均匀分布和ＳｉＣｐ与Ａｌ基体热膨胀系数差导致的高密度位错产生的。     

EFFECT OF PARTICULATE SIZE AND CONTENT ON STRENGTH OF SiC_p／2024Al COMPOSITE AND ITS RELATIONSHIP WITH T6－TREATMENT

ＥＦＦＥＣＴＯＦＰＡＲＴＩＣＵＬＡＴＥＳＩＺＥＡＮＤＣＯＮＴＥＮＴＯＮＳＴＲＥＮＧＴＨＯＦＳｉＣ_ｐ／２０２４ＡｌＣＯＭＰＯＳＩＴＥＡＮＤＩＴＳＲＥＬＡＴＩＯＮＳＨＩＰＷＩＴＨＴ６－ＴＲＥＡＴＭＥＮＴ￥Ｍａ，Ｚｏｎｇｙｉ；Ｌｉａｎｇ，Ｙａｎａｎ；Ｌｕ?..     

Particle shape effects on ductility of SiC particle reinforced LD2 matrix composites investigated by AFM based nanoindentation

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＡｓｐａｒｔｉｃｌｅｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｍｅｔａｌｍａｔｒｉｘｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ(ＰＲＭＭＣ’ｓ)ｗｉｔｈｉｍｐｒｏｖｅｄｓｐｅｃｉｆｉｃｍｏｄｕｌｕｓ,ｓｐｅ ｃｉｆｉｃｓｔｉｆｆｎｅｓｓａｎｄｓｔｒｅｎｇｔｈｈａｖｅｂｅｃｏｍｅａｖａｉｌａｂｌｅａｔｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｐｒｉｃｅｓ,ｔｈｅｙｂｅｃｏｍｅａｔｔｒａｃｔｉｖｅｆｏｒｔｈｅａｕｔｏｍｏｔｉｖｅａｎｄａｅｒｏｓｐａｃｅｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ ｐｒｉｍａｒｉｌｙａｓａｍｅａｎｓｏｆｓａｖｉｎｇｍａｓｓａｎｄ ,ｈｅ…     

热处理对SiCp/Al复合材料强度和塑性的影响

采用粉末冶金法制备了d300 mm的15%SiCp/Al(体积分数)复合材料坯锭,研究了挤压态和T4态复合材料的力学性能和断裂特点,揭示了基体强度和颗粒开裂对复合材料强度与塑性的影响规律。结果表明:复合材料T4态拉伸强度保持在560 MPa的水平下,延伸率仍高达7%以上;与挤压态相比,T4态复合材料拉伸强度和屈服强度分别提高了68.5%和105%,但塑性保持在同一水平。断口观察表明:挤压态复合材料以基体断裂为主,而T4态复合材料除了基体断裂外,还存在SiC颗粒开裂现象;基体强度严重影响复合材料的断裂形式,颗粒开裂有利于提高复合材料的塑性。     

几何特征对SiC颗粒增强Al基复合材料力学行为的影响

利用有限元方法建立三维模型分析SiC颗粒在不同形状、不同体积分数和不同尺寸时对Al基复合材料力学行为的影响,并进行拉伸试验研究.结果表明,颗粒形状比颗粒尺寸和颗粒体积分数对材料的应力、应变分布及材料韧性的影响大.颗粒尖角附近有严重的应力集中现象,在外力方向上颗粒端部附近的基体上的应变也有集中现象.随颗粒角度的减小,颗粒的应力很快增大而韧性减小,材料的弹性模量有增大的趋势.随颗粒体积分数的增大,颗粒的应力有减小趋势,材料的弹性模量呈增大趋势.颗粒尺寸较小时(平均尺寸为5 μm),颗粒尺寸对材料的应力及应变的影响小.     

Fabrication and fracture toughness of macro-toughening-designed composite

lINTR0DUCTIONParticleReinforcedMetalMatrixC0mp0s-ites(PMMCs)havehighspecificstrength,spe-cificmodulus,elevatedtemperatureproperties,res1stancetowearandlowcost.However,com-paniedlowductilityandtoughnessisonemainobstacletotheirapplicationforengineeringL','j.ManystudiesonSiCparticlereinforcedalu-.minum.ll.y.['v']showthattheadditionofpar-ticlenotonlyrefinesmatrixgrainbutalsoresultsinhighdensitydislocationsinthematrixneartheinterface.Particlesblocklong-distance-slipofthedislocationsinthema…     

SiC_p/AZ91镁基复合材料的热挤压

采用搅拌铸造法制备SiC体积分数为5%、10%和15%的颗粒增强AZ91镁基复合材料（SiCp/AZ91）。复合材料经过T4处理后,于350°C以固定挤压比12：1进行热挤压。在铸态复合材料中,颗粒在晶间微观区域发生偏聚。热挤压基本上消除了这种偏聚并有效地改善颗粒分布。另外,热挤压有效地细化基体的晶粒。结果表明：热挤压明显提高复合材料的力学性能。在挤压态复合材料中,随着SiC颗粒含量的升高,基体的晶粒尺寸减小,强度和弹性模量升高,但是伸长率降低。     

Effect of Particle Size on Mechanical Properties and Fracture Behaviors of Age-Hardening SiC/Al-Zn-Mg-Cu Composites

15 vol.％ SiC/Al-6.5Zn-2.8 Mg-l.7Cu (wt％) composites with varying particle sizes (3.5,7.0,14 and 20 μm),i.e.,C-3.5,C-7.0,C-14,and C-20,respectively,were fabricated by powder metallurgy (PM) method and subjected to microstructural examination.The effect of particle size on mechanical properties and fracture behaviors of the T6-treated composites was revealed and analyzed in detail.Element distribution and precipitates variations in the composites with varying particle sizes were emphatically considered.Results indicated that both tensile strength and plasticity of the T6-treated composites increased first and then decreased with particle size decreasing.The C-7.0 composite simultaneously exhibited the highest ultimate tensile strength (UTS) of 686 MPa and best elongation (El.) of 3.1％.The smaller-sized SiC particle would intro-duce more oxide impurities,which would react with the alloying element in the matrix to cause Mg segregation and deple-tion.According to strengthening mechanism analysis,the weakening of precipitation strengthening in the T6-treated C-3.5 composite was the main cause of the lower tensile strength.Additionally,the larger SiC particle,the more likely to fracture,especially in the composites with high yield strength.For the T6-treated C-20 composites,more than 75％ SiC particles were broken up,resulting in the lowest plasticity.As decreasing particle size,the fracture behaviors of the T6-treated composites would change from particle fracture to matrix alloy fracture gradually.     

固液挤压下陶瓷粒子增强铝基复合材料组织特点及其形成机制

本文使用接触反应法制备ＴｉＣｐ／ＬＹ１２复合材料熔体，然后经固液挤压直接制取复合板材与棒材。使用背散射扫描电镜对Ｔ６处理后的复合板材组织特点进行观察，揭示了颗粒的分布特征、基体组织特点及其成因。     

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

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｃｅｒａｍｉｃｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅｓｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄａｌｕｍｉｎｕｍａｌｏｙｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｅｘｈｉｂｉｔｈｉｇｈｓｐｅｃｉｆｉｃｍｏｄｕｌｕｓａｎｄｓｔｒｅｎｇｔｈ，ａｌｓｏｇｅｔａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｉ...