挤压变形对SiCw/ZK51A镁基复合材料组织和性能的影响

利用透射电镜、扫描电镜和拉伸试验等实验方法,研究了铸态和挤压态ＳｉＣｗ／ＺＫ５１Ａ镁基复合材料的组织与力学性能。结果表明,挤压铸造ＳｉＣｗ／ＺＫ５１Ａ复合材料经等温热挤压后,其力学性能有很大提高。主要原因是：挤压变形能消除铸造缺陷,增强ＳｉＣ晶须与ＺＫ５１Ａ镁合金基体的界面结合,使复合材料中ＳｉＣ晶须发生定向分布,沿挤压方向呈准一维分布特征,晶须的增强承载能力得到充分发挥。     

Al2O3／TiB2／SiCw陶瓷材料的高温氧化行为

采用热压烧结工艺制备了Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２／ＳｉＣｗ陶瓷复合材料，研究了ＳｉＣ晶须含量对其高温氧化行煌影响。用ＸＲＤ，ＳＥＭ，ＴＥＭ／ＥＤＳ分析了材料氧化后的相组成及显向结构，探讨了该材料的氧化机理。结果表明：不同ＳｉＣｗ含量的Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２／ＳｉＣｗ陶瓷材料在１４００℃空气中氧化３０ｈ的氧化增重符合抛物线规律。     

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℃     

SiCp／ZA27复合材料的制备及其力学性能

探讨了半固态机械搅拌法制备ＳｉＣｐ／ＺＡ２７复合材料的工艺，以及ＳｉＣｐ含量、大小对复合材料抗拉强度和硬度的影响，并对其抗拉断口进行了ＳＥＭ分析。结果表明：用该工艺可制得ＳｉＣｐ分布较均匀的锌基复合材料，其强度随ＳｉＣｐ含量、粒度的增大而减小；经ＳＥＭ分析，其断口呈部分韧性断裂，且断裂机制因ＳｉＣｐ含量、大小的不同而不同；当复合材料中Ｖ（ＳｉＣｐ）＜５％时，其硬度值随加入量的增加而升高，当Ｖ（ＳｉＣｐ）＞５％时，随含量增加而降低，且小颗粒ＳｉＣｐ增强复合材料的硬度比大颗粒的要高。     

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。     

SiCp／ZA27复合材料的力学性能及耐磨性研究

采用搅拌法制备了不同 Ｓｉ Ｃｐ 含量的 Ｓｉ Ｃｐ／ Ｚ Ａ２７ 复合材料,对其抗拉强度、伸长率、硬度及耐磨量进行了测定。结果表明：与 Ｚ Ａ２７ 基体材料相比, Ｓｉ Ｃｐ／ Ｚ Ａ２７ 复合材料的抗拉强度、伸长率有所下降,硬度有所提高;而其耐磨性,尤其在重载条件下,明显高于基体材料。     

挤压铸造SiCw/L3复合材料液-固两相区包覆挤压

研究了ＳｉＣｗ／Ｌ３复合材料固相区和液固两相区挤压行为,提出了包覆挤压方法。通过ＳＥＭ、图象分析和拉伸性能测试,对铸态和挤压态ＳｉＣｗ／Ｌ３复合材料的组织和性能进行了观察、分析和测定。结果表明,液固两相区挤压虽然有效地减轻了晶须折断程度,却造成了挤压棒表面质量的恶化;液固两相区包覆挤压既有效地减轻了晶须折断程度,又保证了挤压棒的表面质量。与固态挤压相比,液固两相区包覆挤压的挤压棒强度进一步提高和塑性大幅度下降,可归因于晶须折断程度减轻。     

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，Ｓｉ３Ｎ４和Ａｌ１８Ｂ４Ｏ３３晶须增强Ａｌ－８．５Ｆｅ－１．３Ｖ－１．７Ｓｉ耐热铝合金复合材料，由于采用不含Ｍｇ的基体避免了Ａｌ１８Ｂ４Ｏ３３晶须界面上出现界面反应和Ｓｉ３Ｎ４，ＳｉＣ晶须界面上出现的办生成，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，三种晶贩增强效果依次为ＳｉＣ，Ｓｉ３Ｎ４和Ａｌ１８Ｂ４Ｏ３３。这类复合材料的强度随温     

SiCp／MB2镁基复合材料的组织与力学性能

对搅拌法制备的ＳｉＣＰ／ＭＢ２镁基复合材料及基体合金ＭＢ２进行了铸态和挤压态组织观察,测试了它们的常温和高温力学性能。结果表明：复合材料的基体晶粒明显小于ＭＢ２合金的晶粒,且常温和高温力学性能得到强化。复合材料的拉伸试样断口存在ＳｉＣ颗粒和韧窝,高温拉伸试样断口存在界面脱粘。在ＴＥＭ下观察ＳｉＣ颗粒与基体界面结合良好,颗粒周围存在高密度位错。     

SiC晶须增韧的钨尾矿微晶玻璃

在钨尾矿微晶玻璃基体中加入２５％（体积分数）的ＳｉＣｗ，可显著提高其断裂韧性和抗弯强度。观察了复合材料的形状记忆效应（ＳＭＥ）。通过微观分析，讨论了ＳｉＣ晶须增韧补强的原因。     

Interfacial reaction in squeeze cast SiC_w/AZ91 composites with different binders

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＩｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ,ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｍａｇ ｎｅｓｉｕｍｍａｔｒｉｘｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓａｒｅｏｆｇｒｅａｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｉｎｔｅｒｅｓｔｓｆｏｒｕｓｅｉｎａｅｒｏｓｐａｃｅａｎｄａｕ ｔｏｍｏｔｉｖｅｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ.Ｔｈｉｓｉｓｄｕｅｔｏｔｈｅｉｒｌｏｗｄｅｎｓｉｔｙ ,ｈｉｇｈｓｐｅｃｉｆｉｃｓｔｒｅｎｇｔｈ ,ｈｉｇｈｓｐｅｃｉｆｉｃｓｔｉｆｆｎｅｓｓａｎｄｌｏｗｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ…     

SiC晶须补强莫来石基陶瓷复合材料的研究

本文主要研究了不同ＳｉＣ晶须加入量对莫来石基复合材料性能的影响，并对ＳｉＣ晶须、ＺｒＯ２颗粒在材料中的强韧性机理进行了探讨，结果表明：在０￣２５ｖｏｌ％ＳｉＣ晶须加入量范围内，材料的力学性能随ＳｉＣ晶须加入量的增加而提高，在２５ｖｏｌ％ＳｉＣ晶须加入量时，材料的致密化程度受到明显的影响；ＳｉＣ晶须、ＺｒＯ２对材料性能的贡献有叠加作用；材料中存在载荷转移、晶须拔出／解离、裂纹偏转、相变增韧等韧化机理     

MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES OF SiC W/BAS (BaAl 2Si 2O 8) GLASS CERAMIC COMPOSITE

１．ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＢＡＳ（ＢａＯＡｌ２Ｏ３ＳｉＯ２）ｇｌａｓｓｃｅｒａｍｉｃｓｗｉｔｈｃｅｌｓｉａｎａｓｍａｉｎｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｐｈａｓｅａｒｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｍａｔｒｉｃｅｓｏｆｒｅｆｒａｃｔｏｒｙｆｉｂｅｒｏｒｗｈｉｓｋｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｄｕｅｔｏｔｈｅｈｉｇｈｍｅｌｔｉｎｇｐｏｉｎｔ（１７６０℃）ａｎｄｇｏｏｄｏｘｉｄａｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｃｅｌｓｉａｎ．Ｃｅｌｓｉａｎｗｉｔｈｍｏｎｏｃｌｉｎｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｓｔａｂ…     

搅拌参数对半固态搅拌工艺制备(ABO_w+SiC_p)/6061Al复合材料微观组织和力学性能的影响(英文)

采用不同半固态机械搅拌工艺(变化搅拌温度和搅拌时间),制备硼酸铝晶须(ABOw)和碳化硅颗粒(SiCp)混杂增强6061铝基复合材料。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和拉伸试验研究搅拌工艺参数对复合材料微观组织和力学性能的影响。结果表明:在可以搅拌的情况,增强体在复合材料中分布的均匀性和复合材料的力学性能随着搅拌温度的降低和搅拌时间的延长而得到提高。基于对复合材料微观组织的观察和力学性能的测试得到最佳的搅拌工艺参数为:搅拌温度640℃,搅拌时间30min。     

粒度组成对高体积分数SiC_p/Al复合材料性能的影响

采用凝胶注模法制备SiC预制件用于无压熔渗液态铝合金实现60～67 vol%SiCp/Al复合材料的近净成形制备,研究了碳化硅颗粒级配及热处理对复合材料力学和热学性能的影响.结果表明:不同粒度的SiC粉体在铝基体中分布均匀,无明显偏聚现象;采用较细的SiC颗粒级配和退火处理都能有效提高复合材料强度;粗颗粒级配能增大SiC在复合材料中的体积分数,有利于导热性能的提高和热膨胀系数的降低;SiCp/Al复合材料抗弯强度介于240～365 MPa,室温时热导率介于122～175 W·m-1·℃-1.之间,室温至250℃的平均线热膨胀系数小于7.5×10-6℃-1,满足电子封装的性能要求.     

Load transfer mechanism and mechanical properties of SiCw/Al metal matrix composites

The load transfer mechanism and mechanical properties of SiC whisker reinforced aluminum matrix composites were investigated. A generalized shear-lag model was proposed to analyze the effects of the aspect ratio, misorientation angle and volume fraction of SiC whisker on the mechanical properties of SiCw/Al composites. A new concept on effective aspect ratio was suggested, combining the effects of aspect ratio and alignment of whiskers, to calculate the effective stress acting on the aluminum matrix in SiCw/Al composites. The magnitude and anisotropy of the yield strength of the SiCw/2124Al composite can be estimated more accurately by substituting the average aspect ratio with the effective aspect ratio based on the generalized shear-lag model. The SiCw/2124Al composite with the largest effective aspect ratio showed the lowest minimum creep rate which decreased with increasing effective aspect ratio of SiC whisker, but were found to be almost similar under the same effective stress acting on the Al matrix. It is suggested that the role of SiC whisker is to improve the mechanical properties by reducing the effective stress acting on the Al matrix in the SiCw/Al metal matrix composite. This article is based on a presentation made in the symposium “The 1^st KIM-JIM Joint Symposium: High Strength Ratio Aluminum Alloys”, held at Inha University, Inchon, Korea, October 22. 1999 under the auspices of The Korean Institute of Metals and Materials and The Japanese Institute of Metals.     

Effects of residual stress and dislocation on tensile deformation behavior of SiC_w/Al composites

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｒｅｓｉｄｕａｌｔｈｅｒｍａｌｓｔｒｅｓｓｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅｍｉｓ ｍａｔｃｈｏｆｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｏｆｔｈｅｒｍａｌｅｘｐａｎｓｉｏｎ (ＣＴＥ)ｂｅ ｔｗｅｅｎｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔａｎｄｍａｔｒｉｘａｌｌｏｙａｎｄｈｉｇｈｄｅｎｓｉ ｔｙｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅｖｉｃｉｎｉｔｙｏｆｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｅｓｒｅｓｕｌｔｅｄｆｒｏｍｔｈｅｒｅｌａｘａｔｉｏｎｏｆｒｅｓｉｄｕａｌｓｔｒｅｓｓｏｎｃｏｏｌｉｎｇｈａｖｅｇｒｅａｔｉｎｆｌｕｅｎｃ…     

Microstructure and mechanical properties of Alborex+SiCp/AS52 hybrid metal matrix composites

Abstract

AS52 based hybrid composites reinforced with aluminium borate whiskers and SiC particulates were fabricated by a squeeze casting method. In a hybrid preform, the volume fraction of the aluminium borate whisker was 15% and that of the SiC particulate was 5%. Microstructures of the specimens were observed using OM and SEM. In the hybrid composites, the Alborex whiskers were uniformly distributed in the matrix and a few agglomerations or clusters of SiC particulates were observed. Hardness and three point bending tests were carried out to measure the mechanical properties of the specimens. The mechanical properties of the hybrid composites were higher than those of whisker reinforced composites and the hybrid composite with finer size particulates showed higher strength than the one with coarse particulates.     

粉末冶金法SiC_p/Mg基复合材料的力学性能和阻尼性能研究

采用粉末冶金法制备了SiC颗粒增强纯镁基复合材料,研究了它的力学性能与阻尼性能。SiC颗粒的加入显著提高了纯镁基复合材料的力学性能和阻尼性能。其中,10μm SiCp/Mg基复合材料的力学性能最好;室温下复合材料的阻尼性能优于纯镁的;纯镁及其SiC颗粒增强复合材料的内耗-温度曲线在100℃～150℃的温度范围内均出现与位错有关的内耗峰,随后随温度的升高内耗值继续增加,20μm SiCp/Mg基复合材料在200℃～250℃的温度范围内出现与界面滑移有关的内耗峰。