通过基体合金化制备界面相容的Al2O3p/Al颗粒增强铝基复合材料

本文提出了通过基体合金化改良Ａｌ２Ｏ３/Ａｌ界面润湿的思路．添加元素Ｍ必须满足以下两个条件:(１)液态金属表面能γＭ＜γＡｌ;(２)氧化物Ｇｉｂｂｓ形成能△ＧＭｘＯｙ＜△ＧＡｌ２Ｏ３,并在实验中得到验证．Ｍｇ是良好的润湿增强剂．而且随Ｍｇ含量的增加,浸润效果增强．Ｂｉ、Ｐｂ和Ｌｉ合金化在Ｍｇ的基础上进一步加强润湿、但Ｃｕ的加入效果相反．在Ａｌ２Ｏ３/６０６１Ａｌ复合材料中,Ｍｇ偏析到界面．且在一定条件下生成界面反应产物ＭｇＡｌ２Ｏ４,但是在Ａｌ２Ｏ３/６２６２Ａｌ复合材料中富集Ｂｉ和Ｐｂ的纳米颗粒存在于增强体之间或增强体内部孔隙．讨论了０．５μｍ或４μｍ Ａｌ２Ｏ３/６０６１Ａｌ和４μｍＡｌ２Ｏ３/６２６２Ａｌ复合材料的力学性能与微观结构．     

挤压铸造SiCw/1050A复合材料的冷轧

对挤压铸造１５％ＳｉＣｗ／１０５０Ａ复合材料进行冷轧变形,通过ＳＥＭ,强度和硬度测试分析手段,研究了冷轧变形对ＳｉＣｗ／１０５０Ａ复合材料组织和性能的影响,并通过中间退火０实现了ＳｉＣｗ／１０５０Ａ复合材料的二次冷轧。     

挤压铸造制备Al2O3颗粒增强钢基复合材料

通过在模具内表面涂覆较厚陶瓷保温层,利用挤压铸造成功制备了Al2O3颗粒增强钢基复合材料.利用陶瓷保温层对钢液进行控温处理,解决了钢基复合材料挤压铸造时因钢液冷却速度快、浸渗能力差,导致复合材料制备困难等问题.在8 MPa的挤压力下,成功地制备了6 mm厚、Al2O3的体积分数为56％的Al2O3p/40Cr表层复合材料.结果表明,所制备的复合材料组织致密、晶粒细小;基材和复合材料层间的宏观界面过渡自然、连续性好,颗粒和基体间的微观界面结合紧密;复合层比40Cr基材的耐磨性提高了8.7倍.     

Fe3O4颗粒对硼酸铝晶须增强铝复合材料热膨胀行为的影响

硼酸铝晶须增强铝复合材料中加入Fe3O4颗粒可以降低该复合材料的热膨胀系数．研究认为复合材料中Fe3O4颗粒在制备过程中部分被氧化,在热膨胀测试过程中被氧化的Fe3O4又被还原,其体积将变小,基体铝的膨胀受到限制,相当于具有负膨胀系数性质,从而起到了降低复合材料热膨胀系数的作用．结合复合材料中Fe3O4磁场热重曲线分析,阐述了颗粒的残余应力在热循环中的变化情况．     

退火温度对SiCp／2024Al铝基复合材料腐蚀行为的影响

用电化学方法、实验室全浸实验和x射线应力分析技术研究了退火温度对碳化硅颗粒增强2024铝(SiCp／2024Al)基复合材料腐蚀行为的影响，并用扫描电子显微镜(SEM)观察了腐蚀前后的微观形貌．结果表明；高温退火条件下材料的腐蚀电位Ecorr和孔蚀电位Epit均有较大程度的负移，但退火温度的不同对SiCp／2024Al基复合材料抗局部腐蚀能力影响不大；退火温度升高，由于富铜相析出增加及热失配造成的微缝隙增多而使材料的腐蚀坑变多、变浅、均匀化程度加深．     

表面腐蚀对离心铸造铝基复合材料耐磨性的影响

采用离心铸造制备了Al-10Si-15Mg2Si复合材料.检测了该复合材料内层颗粒增强层在未经过腐蚀处理以及经过10％的NaOH溶液在常温下不同时间的腐蚀预处理后的耐磨性能.结果表明,复合材料增强层的磨损量随着腐蚀时间的延长呈现先降低后增加的变化趋势.讨论了腐蚀预处理对复合材料颗粒增强层耐磨性能的影响机制.     

晶须增强纯铝基复合材料表面腐蚀形貌的原子力显微术观察

利用原子力显微镜观察了纯铝基复合材料早期腐蚀过程中表面形貌的变化特征，研究了SiCw/Al和Al18B4O32w/Al两种复合材料的腐蚀行为，结果表明，两种复合材料在3.5%NaCl溶液中具有明显的点蚀倾向，且随腐蚀时间的增加，点蚀抗的尺寸显著增大，观察发现晶须与基体的界面是腐蚀易于发生的地方，点蚀首先在晶须的端部产生，随后沿着晶须与基体的界面扩展，SiCw/Al和Al18B4O33w/Al复合材料的界面腐蚀机制存在较大的差别，这主要是由于二者界面结合状态不同造成的。     

连续增强铸造铝基复合材料的结构特征和热物理性能

介绍了连续增强铸造铝基复合材料的性能及其制造过程.该工艺能获得一种在某些应用场合中性能优于可热处理的铝合金或聚合复合材料的结构材料.检验得到的热物理性能和结构特征,包括材料的各向异性以及以前Al2O3增强纤维及金属预浸料坯力学性能的测定结果都证明了该材料的高质量及其在特定的载荷模武和环境条件下工作的可能性.显微观察(光学显微镜,扫描电子显微镜)显示了微观组织的形态均匀性范围,纤维带分布的各向异性,以及金属/纤维界面的粘着特性.用计算机层析x射线照相法来显示所选取的微观组织组元的三维形态.结果表明:预浸料坯的特殊性能一方面受到其内在的微观组织几何形态, A120,增强纤维体积分数和空间分布的强烈影响,另一方面还受到金属预浸料坯的各组元之间达到非常好的相容性的强烈影响.     

Ni3Al基合金及其复合材料在劣质煤燃烧环境下抗硫腐蚀及抗氧化性能研究

研究了金属间化合物Ni3Al基合金的抗氧化、抗硫化性能。结果表明，Ni3Al基合金在劣质煤燃烧的高温环境下，具有良好的抗硫腐蚀性能，是耐热钢2520合金的3．6倍，是一种极具应用前景的高温耐硫蚀新材料。     

时效对硼酸铝晶须增强6061Al复合材料应力腐蚀开裂行为的影响

用双悬臂梁预制裂纹试样，研究了硼酸铝晶须增强60 61 Al复合材料在35%NaCl溶液中的应力腐蚀(SCC)开裂行为，探讨了时效对复合材料应力 腐蚀开裂行为的影响规律.结果表明，不同时效状态下，由于析出相的分布及密度不同，导 致复合材料的应力腐蚀特性不同.裂纹尖端点蚀坑对复合材料应力腐蚀开裂起促进作用.     

退火处理对SiCw／Al复合材料应力腐蚀开裂行为的影响

采用双悬壁梁试验方法,研究了不同温度的退火处理对纯铝基复合材料及ＬＹ１２铝基复合材料应力腐蚀开裂行为的影响,应力测试及透射电镜观察结果表明,不同温度的退火处理通过松驰复合材料的残余应力改变基体的位错组态改善了复合材料的应力腐蚀性。     

SiCp增强2024铝基复合材料超塑性的研究

对搅拌铸造法制备的SiCp/2024Al复合材料超塑性的预处理、力学行为、微观结构及变形机制进行了研究,结果表明,合适的强烈塑性变形是改善复合材料组织进而提高超塑性的有效方法:经小挤压、热轧和冷轧后,在温度为823K、初始应变速率为 1.1×10-3 s-1的拉伸变形条件下,超塑延伸率为405%,超塑变形机制为晶粒的适度长大、动态连续再结晶和适当的微量液相共同协调的晶界滑动:液相不是该复合材料展现超塑性的必要条件。     

晶须增强Al－8．5Fe－1．3V－1．7Si复合材料及晶须增强效果的评价

采用粉末冶金法在较高的温度下制备了ＳｉＣ，Ｓｉ_３Ｎ_４和Ａｌ_（１８）Ｂ_４Ｏ_（３３）晶须增强Ａｌ－８．５Ｆｅ－１．３Ｖ－１．７Ｓｉ耐热铝合金复合材料，山于采用不含Ｍｇ的基体避免了Ａｌ_（１８）Ｂ_４Ｏ_（３３）晶须界面上出现界面反应和Ｓｉ_３Ｎ_４，ＳｉＣ晶须界面上出现的界面生成物，所以所有晶须界面都是清洁的．加入晶须可以明显提高材料的强度和模量，三种晶须的增强效果依次为ＳｉＣ，Ｓｉ_３Ｎ_４和Ａｌ_（１８）Ｂ_４Ｏ_（３３）．这类复合材料的强度随温度的升高呈线性下降，其使用温度可比ＳｉＣ_ｗ／２０２４Ａｌ复合材料提高５０－１００℃     

Microstructures and tensile properties of hot-extruded composite Bi203-coated ABOw/Al composite

A pure aluminum matrix composite reinforced by Bi2O3-coated aluminum.borate whisker was fabricated by a squeeze casting method. The mass ratio of Bi2O3 to whisker is 1：3O. The interracial reaction between Bi2O3 coating and aluminum takes place during casting process. Deformation behavior and formability of ABOw reinforced aluminum （ABOw/Al） composites with and without Bi2O3 coating were investigated by the extrusion deformation at 400℃ The results show that the steady-state extrusion load and the probability of whisker fracture of extruded ABOw/Al composite with Bi2O3 coating are lower than those of extruded ABOw/Al composite, and its surface quality is better than that of extruded ABOw/Al composite. Evaluation of the tensile properties shows that the extruded ABOw/Al composite with Bi2O3 coating have the ultimate tensile strength and yield strengths with 0.2% superior to those of ABOw/Al composite.     

THE INTERFACIAL BEHAVIORS OF ALUMINUM MATRIX COMPOSITE IN DIFFERENT WELDING METHODS

Non-interlayer liquid phase diffusion welding (China Patent) and laser welding methods for aluminum matrix composite are mainly described in this paper.In the noninterlayer liquid phase diffusion welding,the key processing parameters affecting the strength of joint is welding temperature.When temperature rises beyond solidus temperature, the bonded line vanishes. The strength of joint reaches the maximum and becomes constant when welding temperature is close to liquid phase temperature. Oxide film in the interface is no longer detected by SEM in the welded joint. With this kind of technique, particle reinforced aluminum matrix composite Al2O3p/6061Al is welded successfully, and the joint strength is about 80% of the strength of composite(as-casted).In the laser welding, results indicate that because of the huge specific surface area of the reinforcement, the interracial reaction between the matrix and the reinforcement is restrained intensively at certain laser power and pulsed laser beam.The laser pulse frequency directly affects the reinforcement segregation and the reinforcement distribution in the weld, so that the weldability of the composite could be improved by increasing the laser pulse frequency. The maximum strength of the weld can reach 70% of the strength of the parent.