非铁金属的焊接

利用搅拌摩擦加工技术成功制备了一种新型非晶增强铝基复合材料．分析其显微组织、硬度以及元素成分分布。试验结果表明,复合材料主要由母材和非晶带交替形成的层状结构组成,显微硬度有明显提高。复合材料中的非晶带产生了一定的晶化,摩擦热、机械搅拌力以及轴肩压力的综合作用可能是导致非晶带晶化的主要原因。图3表3参11     

新型非晶增强铝基复合材料的制备及组织性能

利用搅拌摩擦加工技术制备了一种新型的非晶增强铝基复合材料,用金相、显微硬度计及扫描电镜等分析复合材料的显微组织、硬度以及成分组成.结果表明,复合材料主要由母材和非晶带经搅拌摩擦加工后交替形成的层状结构组成,其显微硬度与母材相比有所提高.复合材料主要由α-Al,Mg2Al3,Mnal6以及La3Al11等物相组成,原始非晶带经搅拌摩擦加工后存在一定的晶化特征,而非晶的晶化可能是摩擦热、机械搅拌力以及轴肩压力等综合因素共同作用的结果.     

一种非晶增强铝基复合材料的制备工艺及组织性能

利用搅拌摩擦加工技术成功制备了一种新型非晶增强铝基复合材料,分析其显微组织、硬度以及元素成分分布.试验结果表明,复合材料主要由母材和非晶带交替形成的层状结构组成,显微硬度有明显提高.复合材料中的非晶带产生了一定的晶化,摩擦热、机械搅拌力以及轴肩压力的综合作用可能是导致非晶带晶化的主要原因.     

采用FSP制备新型非晶增强铝基复合材料的组织与性能

利用搅拌摩擦加工技术获得的新型非晶增强铝基复合材料,通过金相、扫描电镜、显微硬度及拉伸试验等对其显微组织结构及力学性能进行了试验和分析.试验结果表明,复合材料主要以层状结构组成,主要由母材和非晶带交替形成.复合材料显微硬度明显高于母材,并且复合材料的抗拉强度显著提高,当旋转速度达到750 r/min,抗拉强度达到最大值...     

FSW中搅拌速度对非晶复合材料结构和硬度的影响

通过铜模吸铸法制备了尺寸为60mm×20mm×2.5mm的非晶复合材料板材。对非晶复合材料板材预热后,进行搅拌摩擦焊连接。在焊接速度为20mm/min和下压量为0.2mm的情况下,研究搅拌头旋转速度对非晶复合材料显微结构和显微硬度的影响。结果表明,非晶复合材料板材在焊接后,搅拌区晶化相尺寸比铸态有不同程度的减小。在搅拌头旋转速度低于1 000r/min时,转速越高,晶化相尺寸越小;在搅拌头旋转速度大于1 000r/min时,热作用加剧,晶化相开始粗化。显微硬度测试表明,焊接后试样搅拌区的硬度均比铸态低。其中,搅拌头旋转速度为1 000r/min时的硬度略高于800r/min时的硬度,而在1 200r/min时,硬度最低。     

采用搅拌摩擦焊方法制备的非晶增强铝基复合材料的微观组织分析

利用金相、EDS、XRD及TEM试验等对采用源于搅拌摩擦焊方法的搅拌摩擦加工技术制备的非晶增强铝基复合材料的微观组织结构进行试验分析.结果表明,非晶增强体与基体5A06铝合金经过搅拌摩擦加工过程充分的搅拌作用,获得了层状混和组织结构.复合材料中存在大量的90~400 nm纳米级组织,主要由-αA l与-αA l非晶组织构成.纳米级组织的存在有助于复合材料性能的提高,而非晶结构的存在表明非晶增强体在搅拌摩擦加工过程中并未完全晶化.     

脉冲电流处理对Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶薄带晶化和显微硬度的影响

脉冲频率为50 Hz、电流密度为1750 A/mm2的高强脉冲电流使Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶薄带在低于非晶转变温度100 K的条件下实现了短时晶化.脉冲电流能促进原子迁移,加速原子和原子团扩散,使Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶薄带发生结构弛豫,使显微硬度由原始态非晶的8.2逐渐增至约9.0.进一步延长脉冲电流作用时间,非晶薄带发生显著晶化,大量析出平均尺寸约为8.5 nm的α-Fe(Si)相,其显微硬度则急剧增至12.4以上,增幅约达50%.在高强脉冲电流作用下,Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶薄带可在约30 s的时间内基本完成纳米晶化过程,而等温退火晶化则需要约1 h.     

快速凝固法制备Mg-Al-Ca合金薄带

通过单辊快淬法制备了Mg-8.2Al-4.7Ca合金薄带,采用XRF、XRD、金相显微分析、显微硬度测量等分析方法研究了其凝固组织及相结构,以及转速对镁合金条带厚度和显微硬度的影响。研究结果表明,急冷快速凝固条件下,合金形成非晶相 细小hcp-Mg(Al,Ca)相;镁合金薄带显微组织沿厚度方向分为近辊面细晶区、内部柱状晶和自由面粗晶区;随着辊速的提高,晶粒不断细化,薄带的硬度不断提高。晶粒细化是显微硬度提高的主要原因。     

紧耦合雾化制备Al86Ni6Y4.5Co2La1.5非晶粉末及其表征分析

利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱分析仪、粒度分析仪、差示扫描热量仪和显微硬度仪对采用紧耦合雾化方法制备的Al_(86)Ni_6Y_(4.5)Co_2La_(1.5)非晶合金粉末的微观结构、表面元素、粒径分布、热稳定性以及显微硬度进行了分析。结果表明,大部分粉末(约为80%)的粒径小于45μm,主要由非晶相和纳米晶化相组成,其晶化演变过程为非晶→非晶′+fcc-Al→fcc-Al+AlNiY+Al_2Y;粉末表面存在厚度约为180.81nm的Al_2O_3氧化层,硬度在3000MPa以上。     

镁合金表面搅拌摩擦原位复合材料化的新方法

为了解决搅拌摩擦加工在进行复合材料制备过程中增强相需预置,及在基体中分布不均的问题,提出表面搅拌摩擦原位复合材料化的新方法.利用搅拌头在轧制态AZ31镁合金板材上进行表面复合材料制备,并对制备的复合材料进行显微观察、微观硬度测试、表面耐磨度测试.结果表明,相较于预置搅拌摩擦加工制备复合材料的方法,文中方法能够使增强相在基体中分布更加弥散、均匀,从而进一步提高复合材料层的显微硬度,以及材料表面的耐磨度,同时简化了搅拌摩擦加工制备复合材料的工艺过程.     

微量钪对Al-Zn-Mg-Zr热轧板搅拌摩擦焊接头组织与性能的影响

采用硬度测试、室温拉伸性能测试、金相显微和透射电镜研究微量钪对Al-Zn-Mg-Zr热轧板搅拌摩擦焊接头组织与性能的影响。结果表明:微量钪使Al-Zn-Mg-Zr合金母材的抗拉强度和屈服强度分别提高22MPa和42MPa,使焊接接头的抗拉强度和屈服强度分别提高19MPa和33MPa;焊核处硬度的提高来源于搅拌摩擦引起的细晶强化、固溶强化以及第二相的弥散强化,热影响区硬度的降低则是由于焊接热循环引起的析出相的粗化;微量钪使Al-Zn-Mg-Zr合金母材及焊接接头强度的提高的主要原因是细晶强化和Al3(Sc,Zr)粒子的析出强化。     

搅拌摩擦通道挤压制备碳纳米管增强7075铝基复合材料

搅拌摩擦通道挤压是作者基于搅拌摩擦焊接和等通道转角挤压提出的一种固相状态制备金属基复合材料的新方法。采用搅拌摩擦通道挤压方法，通过添加不同体积分数的碳纳米管（CNTs）(0%、2%和4%)，制备了碳纳米管增强7075铝合金基复合材料（CNTs/Al-7075）。通过光学显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察并分析了CNTs在Al-7075基体中的分布特征，以及复合材料的细晶组织和第二相颗粒特征。采用固溶和时效处理改善CNTs/Al-7075复合材料的组织和力学性能。结果表明，采用搅拌摩擦通道挤压方法可以制备CNTs分布均匀的CNTs/Al-7075复合材料，实现7075铝合金基体晶粒细化，通过引入CNTs增强相可获得更为细小的晶粒组织。随着CNTs体积分数增加，CNTs/Al-7075复合材料的晶粒更加细化。固溶和时效处理改善了搅拌摩擦通道挤压制备的7075铝合金和CNTs/Al-7075复合材料的第二相析出行为，使材料的显微硬度得到提高。CNTs/Al-7075复合材料的强化机制综合了细晶强化、位错强化、载荷传递和第二相强化，其中以第二相强化为主。     

采用摩擦搅拌工艺制备Al/Al_2Cu原位纳米复合材料（英文）

采用摩擦搅拌工艺制备Al/Al_2Cu原位纳米复合材料,研究摩擦搅拌工艺参数如旋转速率、行进速率、搅拌道次和搅拌针形状对铝基纳米复合材料显微组织、化学反应和显微硬度的影响。由于摩擦搅拌工艺的机械活化效应以及Al-Cu放热反应产生大量的热,Al_2Cu粒子快速形成。纳米复合材料的显微组织包含细小晶粒的铝基体(~15μm)、未反应的铜纳米粒子以及Al_2Cu纳米强化相。Al_2Cu粒子的不规则形貌是由于摩擦搅拌过程中产生局部熔化。搅拌针直径对材料的显微组织和硬度具有较大的影响。与基体合金相比,所得复合材料的硬度提高了57%。     

搅拌摩擦加工制备铝基复合材料组织性能研究

采用搅拌摩擦加工法制备铝基SiC复合层,研究不同加工道次下SiC颗粒在复合层中的分布形态,并对复合层的组织形貌和显微硬度进行分析。结果表明:加工次数的增加,有利于复合层中SiC颗粒的均匀分布,经4道次搅拌摩擦加工后复合层中SiC颗粒分布均匀,基体金属组织中粗大Si相和枝晶完全消失,组织被明显细化。增强相SiC颗粒的加入使复合层显微硬度得到提高,4道次加工后搅拌摩擦中心区显微硬度最高值为71 HV,较基体金属(45HV)提高了26 HV,搅拌摩擦区的显微硬度平均值为68HV,为基体金属显微硬度(45HV)的1.5倍。     

Zr-基块体非晶合金近玻璃转变温度热处理后的组织与性能

选择在非晶合金的玻璃转变温度与晶化起始温度间的较低温度对Zr57Cu15.4Ni12.6Al10Nb5块体非晶合金进行了等温热处理，用X射线衍射、扫描电镜、显微硬度计与压缩试验，研究了等温热过程中非晶合金的组织结构变化及其对显微硬度与压缩性能的影响。结果表明，在近晶化温度下，一定时间的热处理会引起非晶合金的晶化。而在近玻璃转变温度下，较长时间的热处理也不会引起非晶合金出现明显的晶化和组织变化；但随着热处理时间的增长，合金的显微硬度有增大趋势，合金的压缩强度明显下降，断口形貌变化显著，断裂方式也逐渐由非晶态的断裂方式向晶态的断裂方式转变。     

Ni-Cr-Al 涂层搅拌摩擦加工的作用机制

目的对热喷涂涂层进行表面改性。方法利用搅拌摩擦加工技术多道次加工制备复合层,分析受影响区涂层和基体的显微组织、元素扩散、显微硬度变化规律。结果形成了均匀致密且细晶化、涂层与界面消失、靠近涂层部分基体发生动态再结晶的复合层。从涂层到基体形成了有层次的260μm厚度渐变影响区,依次为:BZ,RLS,FRZ,ECZ。温度场和塑性变形的耦合作用为涂层和基体元素互扩散提供了有利通道,发生了快速元素互扩散。细晶强化和元素扩散共同作用使显微硬度显著提高,机械性能得到改善。结论搅拌摩擦加工技术能有效改善热喷涂涂层的组织和性能。     

旋转摩擦挤压加工CNTs/Al复合材料的线材组织和性能EI北大核心CSCD

采用旋转摩擦挤压加工方法制备体积分数分别为0、3.8%、4.5%和5.3%(体积分数)的碳纳米管增强铝基复合材料线材,进行复合材料线材显微组织观察和力学、电学性能分析。结果表明:经旋转摩擦挤压后,复合材料线材的晶粒较搅拌摩擦加工试样有所拉长和长大,但仍为超细晶结构;复合材料线材中的碳纳米管沿着挤压方向呈取向排列均匀分布于铝基体中。随着碳纳米管体积分数的增加,复合材料线材的显微硬度、抗拉强度以及电阻率均逐渐增加,且均高于同CNTs体积分数的搅拌摩擦加工块体复合材料试样,但塑性有所降低。     

合金元素对Cu60Zr30Ti10合金的非晶形成能力与显微硬度的影响

用铜模吸铸法制备直径2~3 mm的Cu60-xZr30Ti10M2(M=Mg、Al、Sn)系列非晶合金。用X射线衍射、差式扫描量热仪和硬度实验等研究它们的非晶形成能力、热稳定性与显微硬度。该系列非晶合金均表现出两级晶化行为。Cu60Zr30Ti10的玻璃转变温度为426.5℃,晶化起始温度为467.7℃,过冷液相区为41.2℃。添加Mg、Mo、Al对过冷液相区影响比较小,而添加Sn则使过冷液相区明显增大,达到51.6℃,合金的非晶形成能力有较明显提高,热稳定性增强。Cu60Zr30Ti10非晶合金的显微硬度为HV594.3,添加2%(摩尔分数)的Mg、Mo和Al对显微硬度影响不大,而添加2%Sn(摩尔分数)却使显微硬度达到HV755.7,提高27%。     

旋转摩擦挤压加工CNTs/Al复合材料的线材组织和性能

采用旋转摩擦挤压加工方法制备体积分数分别为0、3.8%、4.5%和5.3%(体积分数)的碳纳米管增强铝基复合材料线材,进行复合材料线材显微组织观察和力学、电学性能分析。结果表明:经旋转摩擦挤压后,复合材料线材的晶粒较搅拌摩擦加工试样有所拉长和长大,但仍为超细晶结构;复合材料线材中的碳纳米管沿着挤压方向呈取向排列均匀分布于铝基体中。随着碳纳米管体积分数的增加,复合材料线材的显微硬度、抗拉强度以及电阻率均逐渐增加,且均高于同CNTs体积分数的搅拌摩擦加工块体复合材料试样,但塑性有所降低。     

FeCrMoCBM(M=Gd,Tb)大块非晶合金的制备及热稳定性、力学性能研究

采用铜模真空吸铸法制备出系列不同直径的Fe48Cr15Mo14C15B6M2(M=Gd,Tb)非晶合金棒,借助X射线衍射仪、示差扫描量热仪、显微硬度仪及万能试验机,对其玻璃形成能力、热稳定性、显微硬度和室温单轴压缩性能进行研究。结果表明,Fe48Cr15Mo14C15B6M2(M=Gd,Tb)合金具有较大的玻璃形成能力,非晶合金的最大尺寸达10 mm及以上;非晶合金的晶化过程为多级晶化行为,M=Tb时,其具有更好的热稳定性;非晶合金的显微硬度随直径增大而减小,相同尺寸含Tb非晶合金的显微硬度高于含Gd非晶合金;压缩断裂前应力-应变曲线具有较好的线性关系,M=Tb时非晶合金的应变量比M=Gd时的大,断裂方式为典型的脆性断裂。