SiC在有色金属合金中的应用及其增强复合材料的制备

Si C颗粒综合性能优良,是理想的增强材料。综述了Si C颗粒在增强铝合金、镁合金和铜合金等有色金属复合材料的应用以及现有的Si C增强复合材料的制备方法,包括粉末冶金法、喷射沉积法、半固态加工法、搅拌铸造法、挤压铸造法和机械合金化法等,并展望了Si C颗粒增强复合材料的未来发展。     

SiC颗粒增强金属基复合材料成形性能研究

对一种ＳｉＣ颗粒增强铝合金基复合材料的锻造和挤压成形性能进行了研究，绘制了该材料的锻造成形极限图。研究了塑性成形对该材料微观组织的影响和成形的力能变化规律，结果表明：该材料的塑性变形是通过基体的塑性变形来实现的；在热变形时，ＳｉＣ颗粒能够通过转动来调整方位，形成沿金属流动方向的定向分布；塑性成形有助于细化ＳｉＣ颗粒，促进颗粒的均匀分布；材料在热锻时存在一强化极限，与此强化极限对应的变形程度随锻造温度的降低而增大；材料的成形极限与变形温度和变形速度等条件有关。     

SiC_P添加量对铝基复合材料组织和性能的影响

采用机械搅拌法制备了体积分数分别为3%、6%和9%的Si C颗粒增强铝基复合材料,研究了该复合材料的显微组织和力学性能。结果表明,Si C颗粒的添加量为6%时,颗粒在基体中的分布最好。挤压态的组织明显优于铸态。随着增强相颗粒添加量的增大,材料的拉伸强度逐步提高,含量在9%左右时达到最高,复合材料的塑性随添加量的增大而降低,但硬度有所增加。     

固相再生SiC_p/ZK60镁基复合材料的制备与性能研究

利用固相合成法将ZK60镁合金碎屑与Si C陶瓷颗粒通过等温挤压制备Si Cp/ZK60镁基复合材料,进行微观组织观察和力学性能测试。结果表明,Si C颗粒能显著提高Si Cp/ZK60复合材料的室温抗拉强度和屈服强度,但对塑性不利。Si C颗粒在Si Cp/ZK60复合材料中呈流线形沿挤压方向富集分布;Si C颗粒能使Si Cp/ZK60复合材料晶粒尺寸发生不同程度的细化。利用腐蚀失重和电化学测试方法进行试验表明,挤压变形后的Si Cp/ZK60复合材料的主要腐蚀方式为局部腐蚀,有较深的点蚀坑且分布无方向性;腐蚀速率随Si C颗粒体积分数的增加而增大。     

初生Si及NiAl_3对铝合金硬度和摩擦特性的影响

以Al-14Si-6Ni合金为坯料,采用电磁离心铸造制备了一种自生初生Si颗粒及NiAl_3颗粒共同增强的铝梯度复合材料筒状试样。该复合材料外层含有较高体积分数的初生Si与NiAl_3颗粒形成的增强层;内层含有少量初生Si颗粒并夹杂有大量的气孔和氧化夹渣物。进一步对材料的硬度与摩擦因数进行测定,包括对不同工艺参数下复合材料的微观组织进行分层观察,检测材料各分层的宏观硬度,并对各分层在相同载荷条件下与Si_3N_4的摩擦因数进行研究。结果表明,由于材料的外层存在大量的NiAl_3以及初生Si,不同工艺参数的材料外层的硬度均表现出高于内层的硬度。特别是通过微观压痕比较,发现NiAl_3可以提高初生Si的宏观硬度;同时,通过各层摩擦因数的定量对比分析,发现初生Si和NiAl_3颗粒均可以降低铝合金材料与Si_3N_4之间的摩擦因数。     

SiC含量对铝基复合材料显微结构和性能的影响

研究了不同质量分数Si C颗粒增强铝基复合材料的显微结构和力学性能,采用热压烧结和热挤压工艺成功制备出Si C颗粒增强铝基复合材料,通过相对致密度、XRD、FESEM和拉伸力学性能测试等手段,探究了不同质量分数的Si C颗粒和热挤压工艺对铝基复合材料显微结构、抗拉强度以及断裂方式的影响。     

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     

SiC含量对铝基复合材料组织与力学性能的影响

采用半固态-液态搅拌铸造法制备了Si C颗粒增强铝基复合材料。研究了Si C颗粒含量(质量分数分别为0、5%、10%、15%和20%)对铝基复合材料组织及力学性能的影响。结果显示:添加少量Si C颗粒时,Si C颗粒在基体中分散均匀;当Si C质量分数达到15%时,Si C颗粒团聚较严重。随着Si C颗粒含量的增加,复合材料的硬度和抗拉强度先升高后降低。原因是Si C颗粒的位错强化作用,使得铝基复合材料的力学性能得到提升。随着Si C颗粒含量的增加,与界面结合良好的含Mg相数量减少,并且Si C颗粒团聚严重,铝基复合材料的力学性能降低。     

SiC增强镁基复合材料的研究与应用

综述了Si C增强镁基复合材料的研究概况,介绍了微米级Si C、纳米级Si C、Si C晶须增强镁基复合材料的制备及性能,研究了采用搅拌铸造法、粉末冶金法、挤压铸造法和喷射沉积法制备Si C增强复合材料的性能,介绍了Si C增强镁基复合材料在军事上和汽车工业上及作为功能材料的应用,并结合镁基复合材料研究的现状对其未来发展趋势进行了展望。     

颗粒增强铝基复合材料热变形行为研究进展

从颗粒增强铝基复合材料流变应力行为、热变形过程中显微组织的变化以及热加工图三个方面,对颗粒增强铝基复合材料的热变形行为进行了概括。同时介绍近年来国内外研究人员针对颗粒增强铝基复合材料热变形方面所展开的探索和研究,最后对颗粒增强铝基复合材料今后的研究应用进行了展望。     

喷射成形共晶铝硅合金的成形性研究

本文即针对喷射成形共晶铝硅合金成形性进行研究 ,采用Gleeble15 0 0实验机进行压缩比实验 ,并同时量测流动应力。本研究以涡卷式压缩机用之涡卷转子为载具 ,进行共晶铝硅合金锻件的开发分析。试锻结果确认喷射成形共晶铝硅合金具有近似于 60 61及 40 3 2的成形性 ,在相同锻造条件下 ,涡卷端面平面度与 60 61及 40 3 2并无显著差异     

大锻件中心压实法(JTS)锻造过程有限元分析

在大锻件生产中,中心压实法(JTS法)是压实大锻件中心缺陷的一种有效方法.但在具体的工艺实施过程中,对大锻件在JTS法锻造中的温度梯度控制,钢锭外表面的冷却控制,以及温度梯度对内部的应力应变及组织的影响缺乏足够的认识,所以很难掌握其规律.大锻件单件生产的特点,又限制了其工艺实验的可行性.本文利用有限元方法,根据温度场的特点,建立合理的边界条件及参数,计算吹风和喷水等冷却方式所对应的锻件温度场.通过热力耦合模型和刚塑性有限元分析,模拟在内外具有较高温度梯度情况下的锻件应力应变场,分析了温度梯度对锻件内部应力应变的影响规律.结果表明,锻件的温度梯度对其应力应变具有重要影响,温度梯度越大,锻件中心的等效应变和静水压应力越大,压实中心缺陷的效果越好.该模拟结果及其参数将有助于制定合理的大锻件生产工艺.     

摆辗滑轮形工件形成过程的数值模拟及分析

本文采用三维刚塑性有限元法对圆柱件的摆动辗压过程进行了数值模拟 ,针对具体算例进行了圆柱件摆辗滑轮形工件形成过程分析 ,得到该工件在摆辗过程中各部位的应力、应变速率状态 ,揭示了滑轮形工件的形成机理。     

Microstructure effects on the forgeability of Zn-22Al eutectoid alloy

The forgeability of Zn-22Al eutectoid alloy with two types of microstructure has been studied by using a Gleeble simulation machine. Experimental results showed that the fine-grained Zn-22Al eutectoid alloy possessed excellent forgeability. The flow stress was only 11.5 MPa at 200°C in a compressive strain rate of 0.006 s⁻¹ and then remained constant during the whole forging process. However, the compressive stress-strain curves of lamellar Zn-22Al eutectoid alloy were drastically higher than that of fine-grained Zn-22Al eutectoid alloy tested in the same forging conditions. The stress-softening phenomenon and oscillatory behavior exhibited in these stress-strain curves of lamellar Zn-22Al eutectoid alloy may be attributed to the dynamic recovery (and/or recrystallization) effect at elevated temperatures.     

弥散质点和SiC颗粒复合强化铝基复合材料蠕变形变与断裂

对弥散质点和SiC颗粒复合强化铝基复合材料的拉伸蠕变研究表明,复合强化铝基复合材料比单纯弥散强化的基体合金的蠕变速率低2—4个数量级：复合材料和基体合金的蠕变应力指数和蠕变激活能比纯Al的大.用门槛应力的概念对蠕变数据进行分析表明、这种复合材料蠕变是由基体晶格扩散控制的     

FORMING PROCESS OF HOT-EXTRUDED SiCw/6061Al COMPOSITES(Ⅰ)

１ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＩｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ，ｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙｏｒｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｍｅｔａｌｍａｔｒｉｘｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ（ＭＭＣｓ）ｈａｖｅｂｅｅｎｕｓｅｄｔｏｍａｋｅｓｔ...     

金属磁记忆法诊断的理论基础——铁磁性材料的弹—塑性应变磁化

电磁感应定律证明,铁磁性材料在地球磁场中的自发磁化来源于定向应力作用下材料本身的应变和交变应力作用下材料的非对称弹－塑性应变。某种铁磁性材料的自发磁化过程可由该材料的磁化和退磁曲线来估计,由此推得的磁弹性现象图与实验结果相一致。     

圆锥形件冲压过程力学建模及数值解析

在综合考虑板厚变化、各向异性、加工硬化及摩擦等因素的情况下 ,建立了圆锥形件冲压成形过程的力学模型。基于增量理论的逐步逼近数值法 ,计算分析了成形过程应力应变分布与变形特点。结果表明 ,所建模型和计算方法准确可靠 ,计算量少 ,可进行完整的过程解析 ,并可应用于其它轴对称冲压件过程解析