原位合成TiB2/Al-5Cu复合材料的微观组织及摩擦磨损行为

采用混合盐反应法制备了TiB2/Al-5Cu复合材料,通过XRD、SEM、EDS和摩擦磨损试验等材料分析方法测试了复合材料的微观组织和耐磨性能.研究表明.内生TiB2颗粒分布均匀,平均尺寸约为500 nm.TiB2颗粒的引入显著细化了复合材料的凝固组织.复合材料的耐磨性能比基体合金有明显的提高,原因是表面形成了一层致密的机械混合层.TiB2颗粒在摩擦过程中起着抑制金属流动和支撑的双重作用.     

原位合成TiB2/Al-7Si复合材料的微观组织及摩擦磨损行为

采用混合盐反应工艺制备了TiB2/Al-7Si铝基复合材料,通过XRD、SEM、EDS和摩擦磨损试验等材料分析方法测试了所合成的复合材料的微观组织和耐磨性能.研究表明,内生TiB2颗粒分布均匀,平均尺寸约为400 nm.TiB2颗粒对α-Al和共晶Si都具有显著的细化效果.复合材料的耐磨性能比基体合金有明显的提高,原因是表面形成了一层致密的机械混合层.TiB2颗粒在摩擦过程中起着抑制金属流动和支撑的双重作用.     

原位自生TiB2／7055复合材料的组织与力学性能

对原位自生亚微米TiB2/7055铝基复合材料的微观组织与力学性能进行了研究.结果表明,采用混合盐法反应工艺制备的TiB2含量为12%的7055复合材料.颗粒形状大小均匀,尺寸在200～500 mm之间,适量加入活性元素Mg,可以改善TiB2颗粒与铝基体界面润湿性,有效抑制颗粒的团聚,抗拉强度达到718 MPa,屈服强度达到679 MPa,伸长率达到4.2%,弹性模量达到86 GPa,复合材料拉伸断口呈韧性断裂特征,TiB2与基体界面的破坏以脱粘机制为主.     

原位生成TiB2/6351复合材料的组织和性能

利用原位反应法的优点，通过混合盐反应制备了TiB2颗粒增强6351铝基复合材料，研究了复合材料的微观组织和力学性能。结果表明，原位生成的TiB2颗粒尺寸约200nm，在复合材料中分布均匀，与界面结合良好。经热挤压后，晶粒更细小。在保持了基体较高的延展性以及抗腐蚀性能的情况下。复合材料的弹性模量和屈服强度与基体相比，分别提高了22％和48％。     

超声化学原位合成ZrB2/A356复合材料的微观组织和力学性能

采用熔体反应法,以A356-K2ZrF6-KBF4为反应体系,超声化学原位合成了ZrB2/A356复合材料.利用X射线衍射与扫描电镜对该复合材料的微观组织和力学性能进行了研究.结果表明,生成的颗粒为ZrB2,颗粒细小,平均粒径尺寸小于1 μm,部分颗粒尺寸小于0.1μm,且形状一致,并弥散分布于A356基体中.复合材料的抗拉强度和伸长率较未施加高能超声的复合材料分别提高了18.16%和12%.室温拉伸断口形貌呈现明显的韧窝断裂特征,为韧性断裂.高能超声能显著地促进A356-K2ZrF6-KBF4体系的原位化学反应的进程,增加了内生颗粒的形核率,提高了颗粒体积分数,细化了晶粒,且反应过程平稳,内生颗粒弥散分布在基体中.     

脉冲磁场下原位合成（Al203＋Al3Zr）p／Al复合材料的微观组织及力学性能

采用熔体反应法，以Al-ZrSi04为反应体系，在反应过程中施加脉冲磁场，原位合成Al3Zr和Al203颗粒增强铝基复合材料。X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）和电子探针（EPMA）分析表明：脉冲磁场作用下，原位合成的颗粒细小，尺寸为1～3μm，且弥散分布于基体中；随外加脉冲磁场强度的增大，反应生成的增强颗粒变得更加细小，分布更均匀。拉伸实验结果表明：脉冲磁场作用下原位合成复合材料的抗拉强度随着脉冲磁场强度的增大而升高，当磁场强度为0．05T时，复合材料的抗拉强度比未施加脉冲磁场的复合材料提高28％；伸长率随磁场强度的增大略微下降。拉伸断口形貌分析表明：脉冲磁场作用下复合材料断口形貌中的韧窝和撕裂纹大大减少，但仍属于塑性断裂。     

原位合成TiC和TiB增强钛基复合材料的微观结构与力学性能

利用钛与Ｂ４Ｃ之间的自蔓延高温合成反应经普通的熔钐工艺原位合成制备了ＴｉＣ、ＴｉＢ增强的钛基复合材料。光学金相、ＥＰＭＡ、ＴＥＭ和Ｘ射线衍射的研究结果表明：存在匠两种不同形状的增强体,即短纤维状ＴｉＢ晶须和等轴、近似等轴状ＴｉＣ粒子。ＴｉＢ、Ｔｉ基体界面洁净,没有明显的界面反应,而ＴｉＣ、Ｔｉ基体界面有非化学配比的ＴｉＣ过度层存在。由于增强体承受载荷,基体合金晶粒细化以及高密度位错的存在,制备钛基     

原位合成铝基复合材料凝固组织中TiB2粒子的特征

分析了原位合成制备的ＴｉＢ２ 粒子强化铝基复合材料不同凝固组织中ＴｉＢ２ 粒子的分布规律和形貌特征。研究结果表明, ＴｉＢ２ 在该复合材料中细化晶粒的作用较弱, 但有明显的聚集倾向, 其聚集程度与熔炼方式和加热温度有关; 经半固液成型处理的组织中ＴｉＢ２ 的分布特征未改善; 六边形和长条形ＴｉＢ２ 可以是同一形态的粒子在空间不同方位的表现, 六边形ＴｉＢ２ 的侧面为｛１２１０｝ 面; 测定了ＴｉＢ２粒子的尺寸分布。     

原位合成TiB2P／Al-10Sn复合材料的研究

在对"Al-KBF4-K2TiF6-Na3AlF6"反应体系进行热力学分析的基础上,用混合盐反应原位合成TiB2P/Al-Sn复合材料。用XRD、SEM、硬度仪等对复合材料的物相、组织、硬度进行了测定和分析。结果表明:该复合材料主要由α-Al、β-Sn和TiB2组成;内生的TiB2颗粒细小(<1.5μm),并弥散分布在基体α-Al晶内;在α-Al与共晶β-Sn的交界处出现颗粒团聚和锡包TiB2颗粒复合组织;与Al-10Sn基体合金相比,复合材料的硬度高、承载能力强,有较好的磨合特性和良好的减摩性能。     

超声化学原位合成纳米Al2O3颗粒增强铝基复合材料的微观组织与力学行为

利用超声化学熔体原位反应技术合成了(Al2O3)np/Al复合材料,采用SEM与XRD对复合材料的微观组织和成分进行研究,并通过原位拉伸试验及断裂表面研究分析了该复合材料的断裂行为.结果表明:高能超声产生的局部高压能提供分散团聚纳米颗粒所需的最小压强(约17.2MPa),增强相颗粒数增多,分散较好,Al2O3颗粒在熔体中的形成机制为反应-溶解-析出;该复合材料的抗拉强度及伸长率分别达到116MPa和28.31％,较未施加高能超声作用的复合材料分别提高了52.63％和24.38％;该复合材料的室温拉伸断口表现为韧窝特征,为塑性断裂.     

Microstructure and properties of in situ A356/TiB2 composite

In situ A356/TiB2 composites were successfully fabricated via in-melt reaction among aluminium alloy, K2TiF6 and KBF4 compounds. The composite was examined by using XRD, SEM and EDX techniques. The experimental results reveal that TiB2 are dispersed homogeneously into the aluminium alloy matrix. The mechanical properties of the composites increase significantly with the addition of reinforcement, and the tensile fractography of the composite exhibits to be ductile though the elongation of the composites decreases compared with the unreinforced matrix alloy.     

原位TiB2颗粒增强铝基复合材料及其力学性能

对原位反应合成TiB2／A356铝基复合材料微观组织和力学拉伸性能进行了研究。结果表明，原位反应生成的颗粒增强相在复合材料基体中分布均匀，基体与颗粒间的界面洁净。复合材料强度随着颗粒含量的增加显著提高，与基体合金相比，TiB2质量分数为8％的TiB2／A356复合材料强度和弹性模量的提高幅度约为28％，TiB2质量分数为16％的TiB2／A356复合材料强度和弹性模量的提高幅度约为35％。复合材料的断裂主要是由于基体与颗粒界面脱粘，在拉伸应力作用下由此萌生微裂纹并扩展，导致界面处的基体撕裂，从而降低复合材料塑性。     

复合场对TiB2/AZ31复合材料组织和性能的影响

利用熔体内高温自蔓延反应制备了TiB2/AZ31复合材料,通过金相、扫描电镜、力学性能测试等技术考察了复合场对镁基复合材料铸态、均匀化态和轧制态微观组织和力学性能的影响。结果表明,TiB2/AZ31复合材料施加复合场后,α-Mg基体得到了显著的细化,铸态组织中的骨骼状β-Mg17Al12相渐渐向层片状共晶组织转变,并且使TiB2颗粒团簇的尺寸明显减小,均匀的分布于基体中。由于TiB2颗粒和复合场的引入,复合材料轧制态组织中切变带变得更窄更密集,TiB2颗粒团簇在流变应力作用下有少许的破碎,并沿着轧制变形流线分布。另外,复合材料的力学性能得到了明显改善,其中抗拉强度、屈服强度和延伸率分别达到351 MPa,315 MPa和7.7%。     

原位生成TiB2/ZA27复合材料的组织与耐摩擦磨损性能

以铝熔体为载体,采用混合盐反应法生成形状规则、尺寸细小的TiB2颗粒,再传递到ZA27合金中,获得TiB2/ZA27复合材料。通过金相显微镜、XRD、SEM、EDS和摩擦磨损试验等分析方法测试了复合材料的微观组织和耐摩擦磨损性能。结果显示,TiB2颗粒在TiB2/ZA27复合材料中分布均匀,平均直径小于3μm。TiB2颗粒的加入对基体组织有显著的细化效果,并随着TiB2颗粒含量的增加,复合材料的耐摩擦磨损性能相比于基体材料有明显提高。     

颗粒含量对TiB2(p)/Fe复合材料显微组织和力学性能的影响

基于室温单轴拉伸、显微硬度、纳米压痕和扫描电镜观察等试验,表征和分析了TiB2颗粒增强铁基复合材料的宏观、微观力学行为。结果表明,随着高模量TiB2颗粒体积分数从15%增至25%,抗拉强度和弹性模量分别从531.0 MPa和215.5GPa提高到659.0MPa和247.0GPa,比刚度从28.8GPa·cm^-3·g^-1逐步增加至34.7GPa·cm^-3·g^-1,伸长率从22.0%降至7.9%;断裂机制由微孔聚集型韧性断裂转变为穿晶解理型脆性断裂,强化机制可能以细晶强化和位错增殖为主。     

TiB2/Ti-Al复合材料中棒状TiB2晶体的微观特征

用XDTM法制备了TiB2/Ti-Al复合材料并利用XRD、SEM和TEM对复合材料的相组成和微观组织进行了研究.结果表明:复合材料中棒状TiB2的{1010}面存在与[0001]晶向垂直的薄片状凸耳,其厚度一般小于0.2μm,伸出表面高度可达4μm,并且这些凸耳的晶面取向与棒状TiB2本身是相同的;棒状TiB2一般以垂直交叉的十字或数个十字构成的辐射状形式分布于α2/γ层片基体中;在较快的凝固过程中,棒状TiB2固-液界面前沿产生的富Al、Ti边界层和随着棒状TiB2晶体的长大,导致固-液界面上B原子过饱和度不均匀性增加,共同作用使固-液界面失稳,从而形成了棒状TiB2的形貌特征.     

电铸制备TiB_2/Cu复合材料的性能

使用粒度约为3μm的导电陶瓷TiB_2颗粒作为铜基复合材料的增强相,在酸性硫酸铜溶液中用电铸方法制备TiB_2/Cu电火花加工用工具电极。用扫描电镜和金相显微镜观察其组织结构,用维氏硬度计测量硬度,用中性盐雾试验测量其耐腐蚀性,用电火花加工脆硬材料衡量其抗电蚀性。结果表明:电铸Cu与TiB_2/Cu晶粒平均直径分别为30,10μm,硬度分别为984,1235 MPa,腐蚀失重分别为47.8,40.3 mg;TiB_2颗粒的加入可显著细化晶粒,提高硬度、耐腐蚀性和抗电蚀性。