热挤压对B4C颗粒增强AZ91镁基复合材料的影响

采用半固态机械搅拌法制备了B4Cp/AZ91镁基复合材料,研究热挤压对B4Cp/AZ91复合材料力学性能及耐磨性能的影响.结果表明,热挤压能有效改善B4Cp/AZ91复合材料B4C颗粒分布的均匀性.与铸态AZ91镁合金相比,铸态B4Cp/AZ91复合材料的硬度得到了一定程度的提高,而抗压强度和抗弯强度有不同程度的降低;经热挤压后,B4Cp/AZ91复合材料的硬度、抗压强度及抗弯强度都有不同程度的提高.磨损表面形貌显示,添加陶瓷颗粒以及对复合材料进行热挤压处理都能有效的提高其耐磨性能.     

SiCp/AZ91镁基复合材料的搅拌混合过程分析

镁基复合材料具有高的比强度、比刚度,较好的耐磨性、耐高温及减震性能,在航空、航天特别是汽车工业中具有潜在的应用前景。在制备颗粒增强镁基复合材料的各种方法中,搅拌熔铸工艺设备简单,成本低,最有希望实现大规模工业生产。在实验基础上建立了搅拌混合过程的动力学和热力学机制,制备了一种颗粒分布均匀的SiCp/AZ91镁基复合材料。     

SiCp/AZ61镁基复合材料的热膨胀性能研究

采用高能超声方法制备了SiCp增强镁基复合材料。论述了增强体、温度、增强体颗粒尺寸、增强体体积分数等对镁基复合材料热膨胀性能的影响。结果表明,增强体的加入可以减小镁基复合材料的热膨胀系数,镁基复合材料的热膨胀系数随温度的变化而变化,增强体的颗粒尺寸越小、体积分数越高,镁基复合材料的热膨胀系数就越小。     

铸造SiCp／Al复合材料耐磨性能研究

研究了利用液态搅拌铸造法所制备的SiC_p/ZL101复合材料的耐磨性。着重探讨了SiC颗粒的预处理状态及磨损试验载荷。路程对材料耐磨性的影响。结果表明,与基体合金或原始态SiC颗粒增强的SiC_p/ZL101复合材料相比,SiC_p经一定方法预处理后所增强的复合材料的的耐磨性显著提高,提高的幅度随磨损载荷或路程的增加而增大,而且其增大的幅度随SiC_p预处理状态的变化而存在显著差异。     

(SiC+B4C)p/AZ91D复合材料的组织及性能

采用微波烧结制备了(SiC+B4C)p/AZ91D复合材料,研究了不同体积分数(SiC+B4C)p(0%、5%、10%、15%、20 vol%)对复合材料组织及性能的影响。结果表明:(SiC+B4C)p/AZ91D复合材料的组织主要由α-Mg、SiC、B4C、Mg17Al12和少量MgO等组成。随着(SiC+B4C)p含量的增加,(SiC+B4C)p/AZ91D复合材料的相对密度减小,显微硬度增加,而抗压强度先增后降,当(SiC+B4C)p含量为15%时达到最大值。15%(SiC+B4C)p/AZ91D复合材料的显微硬度和抗压强度分别达到196.16 HV0.025和326.3 MPa,相对于未添加(SiC+B4C)p的AZ91D材料分别提高了145%和120%。随着(SiC+B4C)p含量的增加,复合材料的耐磨性先提高后降低,磨痕由清晰的犁沟形貌逐渐模糊,磨损机制由磨粒磨损转变为剥层磨损。     

n-SiC_p/AZ91D镁基复合材料高温力学性能

采用机械搅拌和高能超声处理法制备了n-SiCp/AZ91D镁基复合材料,测试了复合材料的室温及高温力学性能。结果表明,n-SiCp的加入能显著提高复合材料的高温力学性能,当n-SiCp加入量为1.5%时,复合材料的抗拉强度和伸长率都达到最大值。随着温度的升高,复合材料的强度降低,伸长率增加。断口形貌观察表明,复合材料的断裂方式由室温下的准解理断裂转变为高温下的韧性断裂。     

SiCp/AZ61镁基复合材料的力学与阻尼性能

采用搅熔铸造法制备碳化硅颗粒增强镁基复合材料SiCp/AZ61,通过拉伸实验、动态机械热分析和显微组织观察等方法研究了其机械性能与阻尼性能.结果表明,在室温下碳化硅颗粒的加入使基体晶粒明显细化,镁基复合材料的性能与AZ61合金相比得到了显著的改善,其阻尼的提高可以用G-L位错钉扎模型解释.由于碳化硅颗粒的加入使基体中界面数量增加,高温情况下更加容易发生界面滑移,材料的阻尼性能有明显提高.     

碳纳米管(CNTs)增强AZ91镁基复合材料组织与力学性能研究

采用低温粉末冶金及热挤压工艺制备了具有超细晶组织的0.1%CNTs/AZ91 (质量分数)镁基复合材料。通过SEM、XRD、TEM对镁基复合材料的微观组织进行了表征,并对其室温力学性能进行测试。结果表明:CNTs在复合材料中分布均匀,CNTs的加入使得复合材料的晶粒尺寸从0.552μm细化到0.346μm,并促进了β相的析出,同时弱化了基面织构。复合材料的抗压强度和屈服强度分别达到了617和445 MPa,较基体提高了8.8%和7.2%;其抗拉强度和屈服强度分别达到了393和352 MPa,与基体相比分别提高了4.5%和6.0%。对强化机制进行分析,发现细晶强化和载荷传递是0.1%CNTs/AZ91复合材料的主要强化机制。     

碳化钽(TaC)增强AZ91镁基复合材料的制备及其力学性能研究

利用粉末冶金法制备不同含量(0.2wt％,0.4wt％,0.8wt％)碳化钽(TaC)颗粒增强的AZ91镁基复合材料,采用XRD、SEM、万能材料试验机对AZ91基体与TaC/AZ91复合材料的物相、宏观织构、力学性能以及断口进行表征.结果 表明,TaC的加入有效地细化了基体的晶粒尺寸,促进了中间相β-Mg17Al12...     

(TiB2+Al3Ti)/Al-4.5Cu原位复合材料的高温耐磨性能

本文采用混合盐法制备了(TiB2 Al3Ti)/Al4.5Cu原位复合材料,研究了该复合材料在150℃下的干摩擦滑动磨损行为,并与基体合金进行对比.结果表明,载荷在10～20 N之间时,(TiB2 Al3Ti)/Al-4.5Cu原位复合材料的磨损量低于基体合金,但并不明显;随载荷的增加(特别是当载荷超过30 N之后),复合材料的磨损量仍低于基体合金,且复合材料的磨损量增大的速度小于基体合金磨损量的增长速度.(TiB3 Al3Ti)/Al-4.5 Cu原位复合材料同45钢对磨时的主要磨损机制为粘着磨损和磨粒磨损.随着原位反应体系中混合盐含量的增加,复合材料的耐磨性能提高,并逐渐由粘着磨损向磨粒磨损过渡.     

挤压铸造准晶增强AZ91D镁基复合材料组织与性能

为了改善AZ91D镁合金的性能,采用挤压铸造法制备了Mg-Zn-Y准晶中间合金增强AZ91D镁基复合材料,研究了准晶中间合金含量对复合材料组织和性能的影响。结果表明挤压铸造工艺可以有效细化晶粒,复合材料的显微组织主要由α-Mg基体、晶界上分布的β-Mg17Al12相以及Mg3Zn6Y准晶颗粒组成,准晶颗粒和α-Mg基体之间形成稳定结合。当准晶中间合金含量为5%时,抗拉强度和断后伸长率达到最大值,分别为194.3MPa和9.2%。复合材料的强化机制为细晶强化和准晶颗粒强化。     

Influence of hot extrusion on microstructure and mechanical properties ofAZ31 magnesium alloy

Extrusion treatment is a common method to refine the grain size and improve the mechanical properties of metal material. The influence of hot extrusion on microstructure and mechanical properties of AZ31 magnesium alloy was investigated. The results ,show that the mechanical properties of AZ31 alloy are obviously improved by extrusion treatment. The ultimate tensile strength （UTS） of AZ31 alloy at room temperature is measured to be 222 MPa, and is enhanced to 265.8 MPa after extrusion at 420℃. The yield tensile strength （YTS） of AZ31 alloy at room temperature is measured to be 84 MPa, and is enhanced to 201 MPa after extrusion at 420℃. The effective improvements on mechanical properties result from the formation of the finer grains during extrusion and the finer particles precipitated by age treatment. The features of the microstructure evolution during hot extruded of AZ31 alloy are dislocation slipping on the matrix and occurrence of the dynamic recrystallization.     

Effect of extrusion ratio on microstructure and mechanical properties of AZ91D magnesium alloy recycled from scraps by hot extrusion

A method for recycling AZ91D magnesium alloy scraps directly by hot extrusion was studied. Various microstructural analyses were performed using the techniques of optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive spectroscopy(EDS). Microstructural observations revealed that all the recycled specimens consisted of fine grains due to the dynamic recrystallization. The main strengthening mechanism of the recycled specimen was grain refinement strengthening and homogeneous distribution of oxide precipitates. The interfaces of individual scraps of extruded materials were not identified when the scraps were extruded with the extrusion ratio of 40:1. Oxidation layers of the scraps were broken into pieces by high compressive and shear forces under the extrusion ratio of 40:1. The ultimate tensile strength and elongation to failure increased with increasing the extrusion ratio. Recycled specimens with the extrusion ratio of 40:1 showed higher ultimate tensile strength of 342.61 MPa and higher elongation to failure of 11.32%, compared with those of the cast specimen.     

AZ91镁合金挤压组织与性能的试验研究

通过对AZ91镁合金不同条件下的热挤压成形试验,结果发现,均匀化退火可提高材料塑性,使伸长率由1.8%提高至5%.相对于平模、锥模而言,流线型挤压模具可改善材料的流动性,制备出光滑完整的AZ91棒材.挤压后合金棒材的强度和塑性同时提高,抗拉强度可达340 N/mm2,屈服强度超过260 N/mm2,伸长率超过12%.SEM扫描电镜分析显示,合金中的第二相为晶界上粗大的Mg17Al12和晶粒内部弥散分布的AlxMny.挤压后Mg17Al12可被碎化,α基体晶粒平均直径细化至20 μm,而AlxMny则和铸态的相同,平均直径5 μm.     

形变及时效对AZ91镁合金组织和力学性能的影响

通过对均匀化退火后的AZ91镁合金热挤压以及随后的时效处理,分析了形变及时效过程对材料组织与性能的影响.结果表明:AZ91镁合金在320和380 ℃挤压时发生了动态再结晶,组织比铸态细化,力学性能大幅度提高;随后的时效处理进一步提高了挤压镁合金的力学性能.经380℃挤压及200℃,10 h的时效处理后,其抗拉强度σb可达357 MPa,延伸率δ达到8%.     

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。     

FeCrAl纤维对FeCrAl(f)/HA复合材料显微结构及力学性能的影响(英文)

采用热压工艺制备FeCrAl纤维增强的FeCrAl(f)/HA生物复合材料,通过金相显微镜、X射线衍射、扫描电子显微镜(SEM)以及能谱(EDS)等测试手段对试样的微观结构及成分进行观察和表征。采用三点抗弯法测定FeCrAl(f)/HA复合材料试样的力学性能。研究结果表明:复合材料的性能随FeCrAl纤维加入得到提高,并随着纤维含量(0～11%,体积分数)的增加逐渐明显下降。HA基体和FeCrAl纤维界面结合紧密,互相咬合较深,并在两相上出现了一定程度的互扩散。FeCrAl(f)/HA生物复合材料的最优化参数如下:纤维直径22μm,长度1-2mm、体积分数7%左右。     

Processing and mechanical properties of SiC particulate reinforced AZ91 composites fabricated by stir casting

The influence of stirring parameters （stirring temperature, stirring speed and stirring time） on the particle distribution of 10%（volume fraction） SiC particulate reinforced AZ91 composites （SiCp/AZ91） was studied. It is found that it is necessary for 10μm SiC particulate reinforced AZ91 composites to stir the molten composites in semi-solid condition with vortex formation, or else the cluster of the reinforcements would not be eliminated. Compared with the monolithic alloy, the SiCp/AZ91 composite has higher strength, especially for yield strength, but the elongation is reduced. For the as-cast composite, the particles often segregate within the grain boundary regions. Extrusion can effectively reduce the segregation of SiC particles and improve the mechanical properties of the composite. The extrusion-induced reduction in particle size varies with extrusion temperatures and extrusion ratios. The effect of extrusion-induced reduction in particle size on the mechanical properties of the composites is not always beneficial.