骨架结构对SiC/Al双连续相复合材料的影响

用挤压铸造法制备了不同结构的SiC泡沫增强ZL109双连续相复合材料,研究了增强体骨架结构(筋的结构、泡沫孔和体积分数)对复合材料压缩性能和弯曲性能的影响。结果表明:SiC泡沫增强体的筋的结构影响了界面的结合,影响了材料的压缩性能;当筋具有三明治结构时,复合材料的强度最大;当筋具有双层结构时,复合材料的强度最低;随着SiC泡沫孔径的增大,复合材料的压缩强度、弹性模量和屈服强度都有所提高,材料的屈服应变减小,弯曲强度先升高后降低,弯曲强度在泡沫孔径为1.5 mm时达到最大值;复合材料的压缩强度随着增强体体积分数的增大而提高,屈服应变随着体积分数的增大而减小。     

三维网络SiC/Cu金属基复合材料的凝固显微组织

用挤压铸造法制备了三维网络SiC/Cu金属基复合材料,研究了铸造压力、网络SiC骨架预热温度、浇注温度等工艺条件对复合材料凝固显微组织的影响.结果表明,三维网络SiC陶瓷骨架在晶体生长和结晶过程中有重要作用,在一定条件下在网孔内可形成垂直于骨架表面的枝晶网络,或形成粒度细小且分布均匀的等轴晶组织;骨架的孔径对显微组织的影响也很大,细小的孔径有利于晶粒细化和组织均匀化,粗大的孔径助长宏观偏析和铅的偏聚.骨架减轻了复合材料中锡的反常偏析,使锡的偏析主要发生在骨架表面附近的微小区域,从而避免了在铸件表层的集中偏析.     

激光熔注中增强相颗粒对晶粒生长影响的CA模拟

基于元胞自动机法,结合Moore型邻居定义和晶粒生长理论,建立了增强相颗粒SiC对镁合金激光熔注中表层316L不锈钢晶粒生长的影响模型,模型考虑了晶界迁移率和晶界能等因素,实现了不同增强相颗粒体积分数和颗粒尺寸对晶粒生长影响的计算机模拟。结果表明,所建立的模型能较好的模拟晶粒生长过程,所得晶粒生长指数为0.42;增强相颗粒体积分数含量越高,晶粒生长越慢,晶粒尺寸越小;增强相颗粒尺寸越小,晶粒生长的越慢,晶粒尺寸越小,组织越均匀。     

超声辅助激光沉积原位TiC-TiB2/Al-12Si铝基复合材料微观组织及摩擦磨损行为研究

以Ti、B₄C和Al-12Si粉末为原材料,通过超声辅助激光沉积制备了原位TiC-TiB₂/Al-12Si铝基复合材料。采用XRD、EDS分析了复合材料的物相组成,通过OM、SEM观察了复合材料的微观组织,利用摩擦磨损试验机和三维轮廓仪测试了复合材料的磨损性能。结果表明,随Ti+B₄C含量的增加,α-Al晶粒细化,原位生成的TiB₂呈棒状,且可成为α-Al的异质形核核心;原位生成的TiC为150nm多边形形貌。随Ti+B₄C含量的增加,原位TiC-TiB₂/Al-12Si铝基复合材料的耐磨性提高;未加入Ti+B₄C的Al-12Si合金磨损机制为疲劳磨损;当Ti+B₄C的加入量为8%(质量分数)时,磨损机制为磨粒磨损;当Ti+B₄C的加入量为10%时,其磨损机制转变为疲劳磨损。     

SiC泡沫陶瓷/SiCp/Al复合材料的热膨胀行为

运用挤压铸造法制备SiC泡沫陶瓷/SiC颗粒/Al复合材料,研究SiC泡沫陶瓷体积分数和温度对复合材料热膨胀的影响.结果表明,随着SiC的总体积分数的增加,混杂复合材料的热膨胀系数逐渐减小.与单一颗粒增强复合材料相比,当膨胀系数系数相同时,混杂复合材料中的SiC增强体体积分数降低了0.15.由于混杂复合材料具有独特的复式双连续结构,复合材料的膨胀系数远低于现有理论的预测值.随着温度的升高,材料的热膨胀系数在350℃～450℃时最大.     

铝基复合材料凝固过程的研究进展

综述铝基复合材料凝固过程的研究成果和存在的问题。介绍铝基复合材料的凝固时增强体与基体合金之间的相互作用模型，基体合金的凝固过程以及对流对组织的影响。凝固时，材料的热物理性能、液态合金的粘度与及界面自由能的变化影响了颗粒增强体的行为。同时，增强体和液态合金对流改变了材料的连续性和微观结构。     

稀土Pr对Al-16%Si组织的影响

采用稀土Pr对高耐磨过共晶A1-16%Si合金进行变质处理,运用金相显微镜观察合金的组织形貌,研究工艺参数对合金微观结构的影响,提出了稀土Pr的变质机理.结果表明:稀土Pr通过吸附在硅相结晶前沿.抑制了较大过冷度的产生,对初晶硅和共晶硅具有明显的变质效果.随着稀土含量的增加,粗大的初晶硅变成了细小的板条状.共晶硅从针片状变成了球状,α-Al从树枝状变成了球状;随着变质时间的延长,板条状初晶硅变得越来越细小.共晶硅的尺寸先是慢慢减小,然后又逐渐增大,稀土对α-Al的变质效果减弱;随着变质温度的升高,稀土对初晶硅的变质作用加强.而对共晶硅的变质作用减弱.     

挤压铸造SiC/ZL109铝合金双连续相复合材料的凝固组织

研究了挤压铸造工艺参数和SiC泡沫增强体对ZL109铝合金基体凝固组织的影响,探讨了复合材料的凝固过程．结果表明,采用先浇注基体熔体、后放置骨架的复合工艺制备的复合材料组织比先放置骨架、后浇注熔体的复合材料均匀;SiC泡沫增强体降低了复合压力对基体组织的影响,使得提高复合压力虽然可以细化基体的组织,但效果不明显．SiC泡沫增强体对基体的晶粒尺寸没有明显的影响,但是改变了晶粒的形态．泡沫孔内的α—Al初晶表现为粗大的柱状晶,其方向垂直于泡沫增强体的筋．泡沫孔的尺寸越小,越容易形成枝晶组织,枝晶的方向性越强．SiC／ZL109铝合金双连续相复合材料基体凝固时,α—Al首先在泡沫筋的附近形核,然后逐渐向泡沫孔的中心长大．α—Al枝晶形成轮廓以后,中心富硅区发生共晶反应,筋表面的共晶硅最后形成．     

基于正交试验法的激光熔覆4J36低膨胀合金涂层工艺优化

用半导体激光器在45#钢表面激光熔覆4J36低膨胀合金涂层,采用正交试验方法研究激光功率、扫描速度、送粉率、搭接率等工艺参数对熔覆层表面裂纹及显微硬度的影响。结果表明:4种参数对熔覆层裂纹及显微硬度都有影响,其中激光功率对两指标影响最大,而搭接率影响最小;当激光功率为1 400 W、送粉率为25 g/min、扫描速度为270 mm/min、搭接率为45%时,熔覆层表面裂纹最少;当激光功率为1 400 W、送粉率为30 g/min、扫描速度为270 mm/min、搭接率为40%,熔覆层显微硬度最高,可达到457.2HV0.2。