SiC_P/7085复合材料制备工艺及实验研究

采用半固态金属-增强相混合工艺制备SiC颗粒体积分数为10%的SiC_P/7085铝基复合材料,研究微米SiC颗粒在机械搅拌、超声搅拌和复合搅拌等工况下在7085铝基体中的分布规律以及不同制备工艺对SiC_P/7085复合材料拉伸性能的影响规律。结果表明:机械搅拌能够改善颗粒分布的均匀性,但同时会增加气孔缺陷;超声搅拌能有效减少复合材料中的气孔数量;采用复合搅拌工艺(30min机械搅拌+30 min超声搅拌)制备的SiC_P/7085复合材料颗粒分布均匀、气孔显著减少,抗拉强度较基体合金有较大提高,其中SiC颗粒尺寸为80、30μm的复合材料的最大抗拉强度较基体分别提高了57%和67%。     

3D打印制备SiC预制体增强铝基复合材料的微观组织

采用3D打印制备SiC陶瓷预制体,用压力浸渗工艺制备SiC增强A356基复合材料(SiC/A356复合材料),采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)及X射线衍射仪(X-ray)等对其物相、组织形貌等进行研究。结果表明,用该方法制备的SiC/A356复合材料组织致密,颗粒分布均匀,颗粒与基体的界面结合性能较好;SiC增强与A356基体界面反应控制良好,未检测到Al_4C_3脆性相生成,表明A356合金中的Si有利于防止脆性相Al4C3的形成,Mg元素的存在提高了A356基体和SiCp增强体之间的润湿性。     

碳化硅颗粒增强Al基复合材料的新型制备工艺

综述了碳化硅增强铝基复合材料的几种主要制备工艺,重点阐述了高能超声半固态复合法制备SiCp／Al复合材料。首先用渗流法制备SiC体积分数高的SiCp／Al预制块,进行SiC预分散,然后将预制块加入处于半固态温度条件下的铝合金熔体中,最后导入超声波进行搅拌。此法很好地改善了增强颗粒与基体之间的润湿性,使SiC在基体中均匀分布。     

搅拌铸造法制备SiCp／A356铝基复合材料的研究

利用搅拌铸造技术制备SiCp/A356铝基复合材料.通过金相观察(OM),扫描电镜(SEM)及力学性能测试对所制备的颗粒增强铝基复合材料的显微组织和力学性能进行了研究.结果表明,SiC增强颗粒较均匀地分布于基体中,SiC/Al界面处存在明显的Si溶质偏聚,复合材料的孔隙率为4.2%;与基体合金相比,SiC颗粒的加入提高了复合材料的硬度和屈服强度,抗拉强度及延伸率略有下降;断口分析表明,搅拌铸造SiCp/A356铝基复合材料主要的断裂机制为SiC/Al界面脱粘及基体合金的脆性断裂.     

半固态复合熔铸过程中SiC与2A11合金的润湿性

研究了SiC增强铝基复合材料的半固态法制备, 分析了SiC颗粒与基体金属之间的润湿性, 提出了解决SiC颗粒与基体金属之间润湿的措施. 结果表明 将SiC颗粒进行高温处理, 在其表面涂覆K2ZrF6, 在2A11合金熔体中添Mg元素, 可改变SiC与铝基体的浸润性.     

SiC、TiB2双相颗粒增强ZL101复合材料的制备及微观组织

针对重力铸造的汽车活塞用单一SiC颗粒增强铝基复合材料拉伸性能会降低的问题,采用混合盐原位反应的方法制备出综合力学性能较好的TiB2、SiC双相颗粒增强的ZL101复合材料。利用扫描电镜对复合材料的微观组织进行观察,基体上TiB2颗粒与SiC颗粒分布比较均匀;利用拉伸试验机和硬度计对复合材料的室温力学性能进行了测试。结果表明:TiB2、SiC两相颗粒增强的ZL101基复合材料的硬度明显比单一颗粒增强复合材料提高,较基体合金ZL101硬度提高了16.9%,且制备的该复合材料比单一SiC颗粒拉伸强度略有提高。     

热压烧结-热挤压复合工艺制备SiCp/6061Al基复合材料

采用热压烧结-热挤压复合工艺制备了SiC体积分数为35%的SiCp/6061Al基复合材料。观察了复合材料的金相组织和断口形貌,检测了复合材料的密度和抗拉强度。分析了热压和热挤压复合工艺对复合材料的影响。结果表明:采用热挤压二次成形后,增强体在基体中的分布均匀化,与挤压方向平行;复合材料的致密度达到98.09%,抗拉强度达到248 MPa;基体组织晶粒细化,并产生大量的位错和亚晶组织;SiCp/6061Al复合材料断裂机理主要由6061Al基体的韧性断裂和增强体SiC颗粒的脆性断裂组成。     

成分对铁基表面铸渗SiC颗粒影响研究

对不同铁基材料进行表面SiC颗粒复合研究。通过对比不同基体中铸渗复合试样的金相组织特征及复合层硬度变化,探讨了优化铁基表面SiC颗粒复合材料制备工艺的方向。结果表明,在钢铁基体上采用铸渗工艺复合SiC颗粒过程中,存在SiC颗粒的分解及C、Si原子扩散过程。基体中高的铬含量使铸渗层生成大量碳化物,抑制了石墨相的生成,并使得铸渗层硬度比基体增长近1倍。基体中高的Si、C含量能抑制SiC颗粒的分解,获得残留SiC颗粒的铸渗层,但是颗粒尺寸大幅度减小且形状由不规则四边形变为近似圆形。     

SiCP增强泡沫铝基复合材料的制备工艺研究

将SiC颗粒增强铝基复合材料的制备技术与泡沫铝熔体发泡技术相结合,探索了制备SiC颗粒增强泡沫铝基复合材料的工艺方法。讨论了SiC颗粒与铝基体之间存在的润湿性,界面反应以及SiC颗粒在熔体中沉降等问题,通过选择合适的合金成分,对SiC颗粒进行预处理,采用特定的搅拌和发泡等一系列工艺方案成功地予以解决。在熔体发泡过程中,通过严格控制发泡温度、搅拌速度和搅拌时间等工艺参数,制得了孔隙率基本可调,SiC颗粒和孔洞分布均匀的泡沫铝样品。     

SiC颗粒加热预处理工艺对SiC/Al复合材料制备的影响

通过搅拌复合方法制备SiC／Al复合材料，研究了SiC颗粒不同加热温度和保温时间预处理工艺对复合材料制备的影响。对SiC颗粒600℃保温3h加热预处理最大程度地改善了SiC／Al润湿性，减少了复合材料的孔隙率。预处理加热温度过高，SiC颗粒易于烧结而导致复合材料中颗粒团聚，孔隙率增大；加热温度低于600℃，SiC颗粒表面气体和污染物脱附不完全。     

铸造ZL101A／SiCp复合材料的研究

采用真空搅拌复合工艺制备了铸造ZL101A／SiC复合材料,研究了变质和细化处理对复合材料组织的影响。结果表明：变质和细化处理铸造 ZL101A／SiC复合材料制备工艺的重要处理措施,可明显改善复合材料的组织。利用透射电镜对AL／SiC界面特征及界面反应进行分析,同时对该复合材料的铸造性能（熔体合金流动性能、线收缩、体收缩和热裂倾向）以及力学和物理性能进行了测试。     

SiC颗粒对镁基复合材料摩擦磨损性能的影响

采用粉末冶金法制备了AZ91镁合金和SiC颗粒增强的镁基复合材料,SiC的粒度分别为18μm和8μm,经热压烧结后制得试样.通过扫描电子显微镜观察分析基体和增强体的微观组织形貌,并将制备出的材料分别放入MMW-1型摩擦磨损试验机上,研究SiC的粒度对镁基复合材料摩擦磨损性能的影响.实验结果表明,SiC颗粒的加入能有效减小β-Mg17Al12网孔的大小;加入两种SiC颗粒的复合材料硬度比基体合金的分别提高6.83％和27.03％;颗粒增强复合材料的摩擦系数相对于镁合金基体有所提高,分别提高2.33％和9.62％.     

SiC颗粒增强锌基复合材料硬度的研究

本文研究了热处理条件对ＳｉＣ／Ｚｎ基复合材料硬度的影响，分析了循环等温处理过程中复合材料硬度的变化规律，并讨论了复合材料组分、温度以及热处理条件与该复合材料硬度特性的关系，提出了改善这类复合材料硬度的途径。     

挤压加工对SiCp／Al复合材料组织和性能的影响

开展了挤压加工对 Si Cp/ Al复合材料显微组织和力学性能的实验研究。结果表明 :挤压加工有助于提高 Si C颗粒分布的均匀性 ,挤压棒料中的 Si C颗粒在挤压方向上定向、有序地排列 ,呈现出带状组织的特征 ;挤压加工还可以消除 Si Cp/ Al复合材料毛坯中的显微疏松缺陷 ,改善铝合金基体对 Si C颗粒损伤的容限性能 ,从而大幅度地提高复合材料的强度和塑性     

铝基复合材料与铝合金的TLP扩散连接

采用TLP扩散连接方法对铝合金与SiC颗粒增强Al基复合材料进行了连接试验研究，应用扫描电镜和能谱分析技术对TLP连接接头进行了微观组织观察和接头区域各元素的浓度分布测试。结果表明，SiC颗粒增强铝基复合材料与铝合金连接接头区域连接界面向铝合金一侧偏移，接头区域溶质原子浓度分布非常不均匀，由于溶质原子扩攻速度以及中间层和母材冶金反应的不同，导致铝基复合材料与铝合金的TLP扩散连接过程存在明显的非对称性。     

颗粒增强铸造铝基复合材料的研究

本文探讨了用搅拌铸造法,采用常规的熔炼加工设备和工艺,制造ＳｉＣ颗粒增强铝基复合材料的可行性;研究了不同ＳｉＣ含量的复合材料的显微组织;试验表明：复合材料中ＳｉＣ颗粒分布较为均匀,其力学性能均优越于基体合金,弥散分布的ＳｉＣ颗粒是复合材料力学性能优异的主要原因。     

铝合金表面化学镀 Ni-Co-P / SiC 复合镀层的组织与性能研究

通过化学镀的方法,在铝合金表面成功地制备了Ni-Co-P/SiC复合镀层。对复合镀层的表面形貌、化学成分、晶态结构、硬度进行了表征分析,通过电化学测试对其耐腐蚀性进行了研究。结果表明:SiC纳米微粒起到了提高Ni-Co-P合金镀层硬度的作用,向镀液中加入12 g/L SiC纳米微粒时,复合镀层的硬度达到最大值524HV;Ni-Co-P/SiC复合镀层能增强铝合金材料的耐蚀性能,镀液中SiC微粒的质量浓度为9 g/L时,复合镀层的耐腐蚀性相对最好。     

SiC颗粒增强铝基复合材料与铝合金TLP扩散连接工艺试验研究

对SiC颗粒增强铝基复合材料与铝合金 异种材料组合进行了TLP扩散工艺试验研究，分析了材料组合、中间层、连接温度和时间等参数对接头区域各元素的浓度分布的影响。研究结果对于复合材料与金属的连接具有重要的指导意义。     

Fabrication and fracture toughness of macro-toughening-designed composite

lINTR0DUCTIONParticleReinforcedMetalMatrixC0mp0s-ites(PMMCs)havehighspecificstrength,spe-cificmodulus,elevatedtemperatureproperties,res1stancetowearandlowcost.However,com-paniedlowductilityandtoughnessisonemainobstacletotheirapplicationforengineeringL','j.ManystudiesonSiCparticlereinforcedalu-.minum.ll.y.['v']showthattheadditionofpar-ticlenotonlyrefinesmatrixgrainbutalsoresultsinhighdensitydislocationsinthematrixneartheinterface.Particlesblocklong-distance-slipofthedislocationsinthema…     

Investigation on the constitution and mechanical characteristic of composite containing silicon-carbide produced by electroless co-deposition

The constitution and mechanical characteristics of the composites containing silicon carbide and Ni-P alloy matrix produced by electroless co-deposition were investigated in this article. The experimental results indicate that SiC particles with high hardness obviously strengthen the Ni-P alloy matrix, leading to an increase in both the hardness and surface roughness of the composites in comparison with pure Ni-P alloy. The hardness of the composites reaches the maximum value when heat treated at 673 K for 1 h. During the friction and wear process, the wear resistance of SiC composites is higher than that of Ni-P alloy and hard chromium plating, although the friction coefficient of the composite is comparatively high, which is attributed to the worn-resistant hard phase.