包覆镍的碳纳米管增强AZ91镁基复合材料的显微组织与力学性能

用搅拌铸造技术制备了化学包覆镍的碳纳米管增强AZ91镁基复合材料;研究了碳纳米管对其显微组织和力学性能的影响,并利用扫描电子显微镜和能谱仪对复合材料断口形貌进行了观察和分析。结果表明:化学包覆镍碳纳米管明显细化了基体合金的晶粒,对AZ91镁合金有较的增强效果;与基体合金相比,加入适当碳纳米管时复合材料的抗拉强度、弹性模量、显微硬度均显著增加,伸长率和抗拉强度最多可分别提高90.44%和37.5%,但是碳纳米管加入量过多会导致其产生偏聚,使复合材料力学性能下降。     

钙和锶对Mg_2Si/AZ91D复合材料组织和性能的影响

将铝-硅合金加入到AZ91D镁合金中,制备了原位合成Mg2Si/AZ91D复合材料,并研究了添加钙和锶对于复合材料铸态组织和力学性能的影响。结果表明:硅的加入在AZ91D镁合金中生成了高熔点、高硬度的Mg2Si强化相,但尺寸较大;元素钙和锶的综合作用可以显著细化复合材料基体的铸态组织,同时还可以明显改善Mg2Si的形态和分布,提高复合材料的强度。     

快速凝固结合粉末冶金法制备SiC_p/AZ91复合材料的组织及性能

用快速凝固结合粉末冶金法制备了SiC颗粒增强镁合金基复合材料(SiCp/AZ91)棒材,研究了SiC颗粒含量对复合材料室温力学性能及显微组织的影响.结果表明:制备的复合材料棒材中SiC颗粒在基体中分布均匀,但仍存在局部颗粒团聚现象;随SiC颗粒含量的增加,复合材料的屈服强度、抗拉强度和断后伸长率均逐渐降低;热挤压过程中,镁、SiC和SiO2之间发生了界面反应,在界面生成Mg2Si等脆性相,影响了复合材料的界面性能.     

CNTs/AZ91复合材料的摩擦磨损性能

采用粉末冶金法和热挤压工艺制备了碳纳米管增强AZ91镁合金(CNTs/AZ91)复合材料,研究了复合材料在干滑动条件下的摩擦磨损性能、磨损形貌及磨损机制,并与AZ91镁合金基体的进行了对比。结果表明:由于CNTs的自润滑和增强作用,复合材料的摩擦磨损性能明显优于基体合金的;随着载荷和CNTs质量分数增加,复合材料的摩擦因数逐渐降低;随着载荷增加,复合材料的磨损量增大;在相同的载荷下,复合材料的磨损量随CNTs质量分数的增大而减小;AZ91镁合金的磨损机制为疲劳磨损和磨粒磨损,复合材料的磨损机制以轻微的粘着磨损和磨粒磨损为主。     

漂珠/AZ91D镁合金复合材料的显微组织与力学性能

以AZ91D镁合金为基体,以不同粒径(45128μm)的漂珠为颗粒增强相,采用搅拌铸造法制备了漂珠质量分数为010%的AZ91D镁合金基复合材料,并研究了复合材料的显微组织和力学性能。结果表明:复合材料中的漂珠分布均匀,主要由α-Mg、Mg17Al12、Mg2Si、MgO等物相组成;复合材料的硬度随漂珠含量增加而增大;当漂珠的质量分数为6%、平均粒径为60μm时,复合材料的硬度最高,为82.1HBW;当漂珠的平均粒径为90μm、质量分数为6%时,复合材料的抗压强度最高,为348.3 MPa;复合材料的断裂方式是以解理断裂为主的脆性断裂,漂珠在复合材料断裂过程中发生破损。     

自制覆盖剂在熔炼含铈AZ91D镁合金中的使用效果

开发了镁合金用变质处理和防氧化功效合二为一的新型覆盖剂,采用热分析仪、光学显微镜、力学性能试验机、X射线衍射仪等研究了自制NRJ覆盖剂对熔炼含铈AZ91D镁合金铸态显微组织和力学性能的影响,并与传统RJ2覆盖剂进行了对比。结果表明:含铈AZ91D镁合金采用NRJ覆盖剂熔炼后,合金组织中Mg_(17)Al_(12)相得到了细化,晶内出现了Al_4C_3形核质点,促进了基体晶粒细化;合金的抗拉强度、屈服强度及伸长率分别提高了36%,32%和146%,且拉伸断口中韧窝更多、更深;防氧化性能比用传统RJ2覆盖剂的更好。     

石墨烯增强TiAl自润滑复合材料的力学性能研究

利用超声波分散和机械球磨法把石墨烯均匀混合于钛铝基体,采用冷压压制成型和真空热压烧结技术制备石墨烯增强钛铝合金自润滑复合材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和能谱分析仪(EDS)等对该自润滑复合材料的微观组织结构及其力学性能进行了研究。结果表明:石墨烯均匀的分布于钛铝合金自润滑复合材料基体中且石墨烯与钛铝合金未发生界面反应,石墨烯增强TiAl合金自润滑复合材料致密性较好。当石墨烯的加入量为0.3wt%时,自润滑复合材料的屈服强度由469 MPa提高到555 MPa;自润滑复合材料的硬度达到468 HV,比基体提高了11%;随着石墨烯含量的增加,复合材料的硬度和屈服强度逐渐增大,当石墨烯的添加量为0.7 wt%时,复合材料的硬度和屈服强度达到最大。     

热处理对含微量镧AZ91镁合金组织和性能的影响

用XRD、SEM、EDS和显微硬度仪等研究了固溶、时效处理对真空精炼的含0.164 8%(质量分数)镧AZ91镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:加入微量镧后的AZ91镁合金在410℃×24h空冷固溶+170℃×30h空冷时效后,第二类β相大量析出,且呈不连续层片状沿晶界两侧分布;时效态含镧AZ91镁合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率和显微硬度分别比铸态不含镧AZ91合金的提高了41.84%,65.08%,35.65%和47.62%;其原因是微量镧改变了热处理中铝原子的扩散状态,有效控制了第一、二类β-Mg17Al12相析出时的形态与分布。     

搅拌摩擦加工工艺制备ZrO_2颗粒增强镁基复合材料的组织与力学性能

利用4道次搅拌摩擦加工(FSP)工艺,分别将粒径为20nm的单斜晶ZrO_2(M-ZrO_2)颗粒和40nm的正方晶ZrO_2(T-ZrO_2)颗粒添加到AZ31镁合金中制备了ZrO_2颗粒增强镁基复合材料,研究了复合材料的显微组织与力学性能,并与无强化颗粒FSP镁合金的进行了对比。结果表明:M-ZrO_2颗粒和T-ZrO_2颗粒增强镁基复合材料的晶粒尺寸分别约为6μm和2μm;两种ZrO_2颗粒均弥散分布于复合材料中,且均未与基体反应生成新物相;ZrO_2颗粒可有效提高镁合金的硬度、屈服强度和抗拉强度,且T-ZrO_2颗粒的强化效果更好;无强化颗粒FSP镁合金与M-ZrO_2颗粒增强复合材料拉伸断口均具有混合断裂特征,前者的韧性断裂特征较明显,后者的脆性断裂特征较明显。     

臭氧净化处理对AZ91D镁合金表面微弧氧化涂层的影响

在AZ91D镁合金基体表面制备了微弧氧化涂层,开发出高效、环保的新型镁合金微弧氧化电解液并系统优化了微弧氧化的电源参数.利用SEM和×RD研究了AZ91D镁合金不同添加剂以及臭氧处理对微弧氧化涂层的厚度及组织的影响,并进行了基体和涂层的耐蚀性实验比较.     

镁合金表面再制造AlCoTi非晶涂层组织及力学性能研究

采用高速电弧喷涂技术在AZ91镁合金表面制备了高非晶含量AlCoTi涂层,研究了涂层显微组织、力学性能、摩擦磨损及电化学腐蚀性能。结果表明,涂层呈典型的层状结构,其结构紧凑,与镁合金基体结合良好,孔隙率约为1.63%。涂层的组织主要由非晶相、纳米结构的α-Al和Al3Ti相组成。相比于AZ91镁合金,AlCoTi非晶涂层具有更高的显微硬度和耐磨性能：涂层的显微硬度约为511.3Hv0.1,远高于AZ91镁合金(62Hv0.1);在相同的磨损条件下,非晶涂层相对耐磨性约为晶体结构AZ91镁合金的3.9倍,其主要磨损机制为脆性剥落。在0.6 mol/L NaCl溶液中,非晶涂层自腐蚀电位、自腐蚀电流密度和电荷转移电阻分别为-0.696V、0.741 8μA/cm²和33 660?·cm²,明显优于AZ91镁合金的-1.392V、769.3μA/cm²和1 914?·cm²。通过对镁合金表面不同防护涂层的电化学腐蚀性能和显微硬度比较分析,本研究为镁合金提供一种低成本、高性能的涂层材料及再制造关键技术。     

稀土相对AZ61镁合金力学性能的影响

研究了以AZ61镁合金为基体,添加不同含量的La、Ce、Nd、Gd稀土元素,生成的第二相尤其是稀土相Al11La3、Al4Ce、Al2Nd、Al2Gd对AZ61镁合金力学性能的影响。AZ61+2%Gd合金中的第二相大部分呈球粒状,其有利于提高合金的综合力学性能。     

快速凝固结合粉末冶金法制备Al_2O_3颗粒增强AZ91镁基复合材料的组织与力学性能

采用自制的双辊雾化急冷设备,用快速凝固结合粉末冶金方法制备了Al2O3颗粒增强AZ91镁基复合材料,研究了该复合材料的显微组织、相组成和力学性能。结果表明:Al2O3颗粒增强相在基体中分布均匀,复合材料的室温δ、σb、σ0.2分别为2.00%,325.00 MPa,293.64 MPa;复合材料表现出较好的高温力学性能,473 K时,其δ、σb、σ0.2分别为11.24%,209.75 MPa,195.53 MPa。     

Al2O3-SiO2(sf)/AZ91D复合材料时效行为的研究

采用微观组织结构观察,XRD分析和宏观硬度分析等手段研究了Al2O3-SiO2短纤维增强AZ91D镁合金复合材料的时效特性,结果表明:在不同时效温度下,Al2O3-SiO2短纤维增强AZ91D镁合金复合材料具有和AZ91D合金相似的时效硬化曲线及相同的析出相β-Mg17Al12在时效硬化过程中复合材料始终保持比AZ91D合金高的硬度,而且随着Al2O3-SiO2短纤维含量的增加硬度随之增加,时效硬化峰提前.     

室温碱处理对苎麻纤维及其复合材料性能的影响

以蒙麻纤维为增强相,酚醛为基体,研制短纤维增强复合材料,对苎麻在碱处理下的复合材料力学性能进行了测试和分析,并对断口进行扫描电镜观察,结果发现：室温碱处理使苎麻纤维溶胀提高纤维的拉伸强度,拉伸模量和韧性,改善与酚醛树脂的界面结合,提高复合材料的力学性能,碱处理可溶胀纤维增大纤维孔腔,有利于填入其他材料使纤维成为复合纤维。     

石墨烯-铜复合材料的研究现状

石墨烯具有良好的导电、导热及机械性能,不仅可以作为各种功能材料的良好载体,还可以作为制备先进金属基复合材料的理想增强相,以提高金属材料的强度和韧性。此类复合材料作为活塞环或活塞销等高摩擦内燃机配件的制备基体具有良好的特性。本文总结了近几年来关于石墨烯-铜纳米复合材料的最新研究进展,主要从催化材料、润滑添加剂、传感器等实际应用方面讲述了不同方法制备铜纳米颗粒修饰石墨复合材料的发展.     

Y对镁合金AZ91力学性能的影响

为了找出稀土元素Y对镁合金AZ91力学性能的影响作用,从而为改善镁合金AZ91的力学性能和拓宽镁合金AZ91的应用领域提供依据,采用室温和高温拉伸试验,辅以断口分析和组织观察,对室温和150℃下不同Y含量的镁合金AZ91的抗拉强度和延伸率等力学性能进行了研究,得出了镁合金AZ91的力学性能随Y含量的变化关系.结果表明,随着稀土元素Y的增加,室温下的抗拉强度逐渐增加,延伸率略有增加;150℃下的抗拉强度逐渐增加,延伸率逐渐降低.加入适量的Y可改善镁合金AZ91的力学性能,使其满足高温下的应用要求.     

时效处理对AZ91D压铸镁合金组织及性能的影响

为了了解AZ91D压铸镁合金在高温条件下服役的组织演化规律,通过组织观察、力学性能测试、断口形貌分析,研究了180℃时效后镁合金的组织转变、性能变化及其之间的关系.结果表明:AZ91D压铸镁合金在180℃时效后,显微组织由压铸态的非平衡伪共晶组织向固溶合金的平衡态组织转变,其强度和硬度随时效时间的延长先提高后降低,其变化规律与析出相的作用密切相关.     

颗粒增强脆性基体复合材料的细观强度模型

用细观力学的方法研究颗粒增强脆性基体复合材料的强度和损伤失效,认为复合材料由随机二相胞元和基体构成,分析基体、颗粒中的局部应力场,根据损伤理论分别得到基体和颗粒的损伤等效应力.在界面脱开成为裂纹源并向基体内扩展的情况下,计算出弧形界面裂纹的能量释放率.最后分别提出基体、颗粒和界面的失效强度准则.结果表明, 复合材料的强度与二相胞元的方位角、颗粒体积含量、界面脱粘角、颗粒直径有关.     

超声波对AZ31B镁合金凝固组织和力学性能的影响

在铸造过程中引入超声场制备出了AZ31B镁合金铸锭,研究了超声波对镁合金凝固组织及轧制后性能的影响。结果表明:在铸造过程中施加超声场,能显著细化AZ31B镁合金铸锭的晶粒,其平均粒径由未加超声场时的250～350μm减小至120μm左右;施加超声场还能促进第二相的析出,强化基体相,提高材料的强度;将铸锭轧制成3.0 mm厚板材后镁合金的抗拉强度和屈服强度分别提高了18.6%和25.8%,而伸长率变化不明显。