Sr对合成Al3Ti/ADC12复合材料微观组织与力学性能的影响

本文研究了不同含量的改性剂Sr对原位合成Al₃Ti/ADC12复合材料微观组织及力学性能的影响。通过光学显微镜以及扫描电镜观察复合材料的微观以及断口组织。实验结果表明：Sr的加入能有效减小α-Al以及Al₃Ti颗粒尺寸以及优化材料形态。Sr的最优加入量为0.25 wt%。在该加入量条件下,共晶硅由针状或短棒状变为颗粒状,α-A1粗枝晶得到较好的细化。实验结果也显示：Sr的加入有效提升了复合材料的机械性能。当加入0.25 wt% Sr时,抗拉强度以及延伸率相较于基体材料增加了36.9% 和 58%。断口形貌表明,在最优加入量条件下所制备的复合材料断口几乎看不到解理面和脆性平坦区,韧窝数量增多,形貌尺寸变得更小且深,同时分布也较为均匀。断口形貌的变化符合材料力学性能变化。     

碳化硅颗粒增强镁铝基复合材料的组织和性能研究

为了细化Mg-Al复合材料的晶粒,提高材料力学性能,借助SEM、拉伸等测试手段对SiC颗粒增强Mg-Al复合材料进行微观组织以及力学特性的测试。结果表明:复合材料由α-Mg、β-Mg_(17)Al_(12)和Mg_2Si三种相组成,SiC颗粒成功添加至复合材料中。添加SiC颗粒之后,Mg-9Al复合材料的基体晶粒发生了明显细化,晶粒平均尺寸从158μm减小至108μm。复合材料经SiC颗粒增强后能够获得更优异的力学性能,抗拉强度、屈服强度、伸长率相应提升了46.4%、64.7%和82.6%。加入SiC颗粒后复合材料的拉伸断口形貌中出现了许多长条形的撕裂棱,局部也出现了韧窝。     

00Cr12Ti铁素体不锈钢室温拉伸性能研究

试验对00Cr12Ti铁素体不锈钢在室温下的力学性能进行了测试和评定,其中包括热轧态显微组织、拉伸性能和断裂特征以及断口起源等。试验结果表明,00Cr12Ti的室温拉伸断口为韧性断口,微观形貌为不均匀的韧窝聚集,有大小不同的两种韧窝。大韧窝在范性流变的初中期形成并长大,多系由夹杂物成核而形成;小韧窝在范性流变的后期出现,多系由细小碳化物成核而形成。00Cr12Ti铁素体的微观组织为完全的等轴铁素体晶粒,这对其拉伸性能和断裂特征都有较好的影响。     

超声铸造制备原位Al_3Ti/2024Al复合材料的性能

利用超声铸造法制备了原位Al_3Ti颗粒增强的Al_3Ti/2024Al复合材料,研究了Al_3Ti含量对Al_3Ti/2024Al复合材料微观组织、硬度、力学性能和耐磨性的影响。结果表明,随着Al_3Ti含量增加,复合材料基体组织逐渐细化;但当Al_3Ti含量超过12%时,复合材料致密度却显著降低;基体硬度和复合材料硬度都随Al_3Ti含量增加而增大;Al_3Ti含量为8%的2024Al复合材料的屈服强度和抗拉强度分别为357 MPa和446 MPa,相比铸态2024Al合金提升了38.5%和39.8%;复合材料的耐磨性随Al_3Ti含量增加而逐渐提高。     

热压反应自生钛基复合材料高温拉伸断裂分析

将纯钛粉和碳化硼粉按一定比例混合均匀后,通过反应热压方法原位合成制备了增强体TiB晶须和TiC颗粒钛基复合材料,增强体体积分数为5%.利用同样方法制备了纯钛材料.热挤压后,利用X射线衍射仪分析研究了反应自生增强体组成,通过透射电镜和扫描电镜,研究了钛基复合材料的微观组织变化规律及钛基复合材料在室温和高温下拉伸断口形貌特征.研究结果表明,纯钛和B4C在1 200℃发生化学反应,原位合成产生2种不同形状的增强体,即短纤维状TiB晶须和等轴状的TiC颗粒.原位增强体与钛基体具有良好的界面结合,没有明显的界面反应.室温拉伸2种材料均呈脆性断裂.高温拉伸时,纯钛拉伸断口韧窝比较大,尺寸较深.复合材料韧窝尺寸较小.     

热处理对原位(ZrB_2+TiB_2)增强AlSi9Cu3复合材料组织和性能的影响

采用Al-K2Ti F6-K2ZrF6-KBF4体系制备(ZrB_2+TiB_2)二元纳米颗粒增强AlSi9Cu3基复合材料,并对其进行热处理,研究了颗粒加入量对复合材料组织与性能的影响。结果表明,确定的优选颗粒加入量为3.14%;铸态抗拉强度和伸长率分别为265 MPa和14.8%;时效处理后,复合材料的强度略有上升。经过T6和T7热处理后强度有了大幅度提升,拉伸断口呈明显的韧性断裂形式,T7处理的拉伸断口韧窝较清晰、伸长率高于T6。     

热等静压原位生成Al_2O_3颗粒强化Ti_4AlN_3复合材料

利用Al_3Ti/Ti N纳米复合粉体在1280℃/150 MPa/1 h热等静压条件下,制备出Al_2O_3/Ti_4Al N_3复合材料。利用XRD、SEM和TEM研究复合材料的形貌及成分。研究表明,复合材料主要由片层结构的Ti_4Al N_3基体和Al_2O_3颗粒增强相组成。Ti_4Al N_3基体的平均晶粒尺寸为7μm;Al_2O_3颗粒的弥散分布,形状不规则,粒度在1~3μm,体积分数约为27%。Al_2O_3/Ti_4Al N_3复合材料的强化机制为细晶强化和第二相粒子强化。Al_2O_3/Ti_4Al N_3复合材料与单相的Ti_4Al N_3材料相比,显微硬度从2.5GPa提高到6.7 GPa,室温下最大抗压缩强度从450 MPa提高到1 800 MPa,最大压缩应变由4%提高到6.2%。     

电磁搅拌对Sr变质体育器材用铝基复合材料的影响

以Al-K₂TiF₆为反应体系，体育器材用ADC12铝合金为基体，通过电磁搅拌技术制备了Sr变质Al₃Ti/ADC12铝基复合材料，研究了制备工艺和工艺参数对铝基复合材料的微观组织和力学性能的影响。结果表明，电磁搅拌和Sr变质处理均对Al₃Ti/ADC12铝基复合材料微观组织起到了细化作用，α-Al细化为球状晶，Al₃Ti尺寸减小到10μm,团聚现象得到改善，鱼骨状AlFeMnSi相消失，共晶Si由长针状细化为短棒状。随着搅拌电流的增大，α-Al尺寸减小，形貌越圆整。当搅拌电流为35 A时，α-Al尺寸最小，形貌最圆整，孔隙率最小，抗拉强度和伸长率最大，相比于ADC12铝合金基体分别提升了24.1%和22.1%。电磁搅拌和Sr变质对铝基复合材料起到了弥散强化和细晶强化的作用。     

TiCp/AZ91复合材料微观断裂机制的研究

对TiCp增强AZ91复合材料室温下进行拉伸试验时发现,随着复合材料中TiCp含量的增加其断口形貌发生明显变化。认为TiCp的加入,使得复合材料断裂机制发生了转变。当TiCp含量较低时,复合材料的断裂主要由β-Mg17Al12相控制,断口中韧窝明显。随着TiCp含量的增加,断裂机制转变为TiC与α-Mg/β-Mg17Al12脱粘机制即由界面控制,断口中韧窝不再明显。当TiCp含量继续增加,颗粒在基体内逐渐团聚。此时材料的断裂为TiCp团簇控制机制。实验表明,TiCp含量在6%时复合材料的抗拉强度达到最高,对应的断裂机制为界面控制机制。同时随着TiCp含量的增加复合材料硬度增加显著。     

200℃预拉伸对车板用5052铝合金微观组织和力学性能的影响

基于温控拉伸成形装置,采用光学金相显微镜、透射电镜,研究了200℃成形温度下预拉伸对5052铝合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:不同预拉伸量的5052铝合金板材主要强化相形貌以相互十字交叉的针状形态进行分布。随着预拉伸量的增加,析出相尺寸变得更大,同时试样也出现更明显的粗化现象,降低了强化效果。随着预拉伸量的增加,成形试样的拉伸强度与屈服强度方面都表现出先增加后减小,最大值发生在预拉伸3%时,此时分别为516 MPa和475 MPa。经过3%预拉伸后,断口处出现明显的韧窝断裂特点,韧窝分布较为均匀且韧窝尺寸较大。     

SAF2205双相不锈钢在高温扭转变形条件下的组织演化（英文）

研究了SAF2205双相不锈钢在高温(600,800和1000℃)扭转变形条件下的微观组织演化。微观组织演化的结果表明,不同程度的再结晶现象出现,对应变形试样中的奥氏体的形貌不同。奥氏体的体积分数随着变形温度的增加而减少。800℃扭转条件下的试样断口形貌和室温下试样断口形貌有很大差异,实验结果表明,当扭转在室温条件下进行时,断口形貌呈现韧性断裂特征,等轴状和抛物线状的韧窝分布在断面上。然而,在800℃条件下扭转的试样的断口形貌主要呈现出沿晶断裂特征。     

大型铸件用时效态7071铝合金微观组织和力学性能分析

通过微观组织观察、拉伸实验等手段对大型铸件用时效态7071铝合金的组织微观形貌和力学性能进行了观察分析。结果表明:7071铝合金凝固组织包含位于晶界的共晶相以及α(Al)基体相。边缘位置的结晶相数量很少,呈现出等轴分布状态的组织形貌特征;中心部位形成众多网状结构结晶相,晶粒尺寸存在较大差异。时效态7071铝合金中出现再结晶现象。时效态7071铝合金边缘位置的力学性能明显高于中心部位,各轴向上的力学性能明显高于径向。合金断裂形式表现为脆性断裂与韧性断裂共同作用的结果,合金边缘的断口韧窝尺寸在10μm以内,主要表现为韧性断裂特征;中心区域的韧窝数量较少,断口也比较平坦,表现为脆性断裂特征。     

用放电等离子烧结技术制备AgSnO2电接触材料

采用放电等离子烧结(SPS)技术制备了Ag-10%SnO2电接触材料。对材料的微观结构,断口形貌,电弧侵蚀表面形貌和烧结过程进行了研究。实验结果表明,Ag-10%SnO2电接触材料的SPS过程由3个基本阶段构成。在SPS过程中,颗粒的形状和尺寸随晶界的形成而发生变化。所得材料显微组织显示,SnO2颗粒弥散分布于Ag基体中,无颗粒聚集现象。SPS技术烧结的Ag-10%SnO2材料由于晶粒细小而具有较高的强度与较好的塑性。在800 ℃/5 min的烧结条件下,材料的拉伸断口形貌出现较多大而深的韧窝,韧窝中包含氧化物颗粒。Ag-10%SnO2电接触材料的断裂模式为微孔缩聚塑性断裂。材料的电弧侵蚀表面显示出大量的浆糊状凝固物和气泡。     

原位Al_3Ti/Al复合材料的冷喷涂制备及组织性能北大核心CSCD

以Al80/Ti20(mass%)混合粉末为原料,采用冷喷涂法在低碳钢上沉积致密的Al/Ti基复合材料,对其在不同温度下(400、450、500、550和600℃)进行热处理,获得原位Al_3Ti金属间化合物颗粒增强Al基复合材料。采用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度仪及磨损试验机研究了冷喷涂Al/Ti复合材料热处理前后的微观组织形貌、相结构、硬度及磨粒磨损性能的变化规律。结果表明:冷喷涂Al/Ti复合材料的相结构与喷涂粉末相同,涂层组织致密、颗粒间为机械结合;Al/Ti复合材料在450℃热处理后其局部区域开始通过扩散反应原位形成Al_3Ti金属间化合物,而在600℃热处理后初始Ti颗粒已全部转变为Al_3Ti金属间化合物颗粒,同时,涂层内部颗粒界面间结合显著改善,从而获得原位Al_3Ti/Al复合材料。随着热处理温度升高,原位Al_3Ti/Al复合材料硬度先下降后升高,而其磨粒磨损性能则在550℃热处理后显著增加。     

Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si合金中α′相和α″相的组织演变与力学性能

对Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si合金进行固溶时效处理,随后使用光学显微镜、扫描电镜、XRD衍射仪、拉伸试验以及冲击性能试验,分析固溶时效对合金中α′相和α″相的组织演变与力学性能的影响。结果表明,固溶处理后的微观组织中发生初生α相尺寸变小并趋于等轴化,尺寸较小的初生α相发生溶解并消失,其β转变组织变得不明显,经时效后的微观组织中析出大量α_s相,β转变组织更加明显。经固溶处理后,组织均由α+α′+α″相构成,经时效处理后,组织由α相和β相构成。合金经固溶处理后,其抗拉强度为1336 MPa,屈服强度为1070 MPa,断后伸长率为6%,断面收缩率为22%,冲击吸收能量为16 J。经时效处理后,强度随时效温度升高而升高,塑性趋势与之相反,其冲击性能几乎没有变化。合金经固溶处理后的拉伸与冲击断口微观形貌均由韧窝构成,为典型的韧性断裂。经时效处理后,拉伸和冲击断口的微观形貌有明显的高低起伏,随着时效温度的升高,韧窝的尺寸和数量减少,并出现撕裂棱以及空洞,断裂类型有向脆性断裂转变的趋势,但仍以韧性断裂为主。     

SAF2205双相不锈钢在高温扭转变形条件下的组织演化

本文研究了SAF2205双相不锈钢在高温（600℃,800℃和1000℃）扭转变形条件下的微观组织演化。微观组织演化的结果表明不同程度的再结晶现象出现,而且变形试样中的奥氏体的形貌不同。奥氏体的体积分数随着变形温度的增加而减少。800℃扭转条件下的试样的断口形貌和室温下试样的断口形貌有很大差异,实验结果表明当扭转在室温条件下进行时,断口形貌呈现韧性断裂特征,等轴状和抛物线状的韧窝分布在断面上。然而,在800℃条件下扭转的试样的断口形貌主要呈现出沿晶断裂的特征。     

热轧变形量对AZ31镁合金组织与力学性能的影响

在热轧变形量分别为15%、30%和50%时对AZ31镁合金进行热轧试验。采用光学显微镜、万能试验机和扫描电镜分析热轧变形量对试样的显微组织、力学性能和断口形貌的影响。结果表明:随热轧变形量增加,平均晶粒尺寸减小,抗拉强度不断提高。在轧制变形量达到50%时,抗拉强度达到最大值306.3 MPa,抗拉强度比热轧前的增加了38.9%。热轧后,拉伸断口中韧窝出现了显著变化,数量变多、韧窝也变大和变深,材料伸长率随之提高。     

原位Al_3Ti/Al复合材料的冷喷涂制备及组织性能

以Al80/Ti20(mass%)混合粉末为原料,采用冷喷涂法在低碳钢上沉积致密的Al/Ti基复合材料,对其在不同温度下(400、450、500、550和600℃)进行热处理,获得原位Al_3Ti金属间化合物颗粒增强Al基复合材料。采用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度仪及磨损试验机研究了冷喷涂Al/Ti复合材料热处理前后的微观组织形貌、相结构、硬度及磨粒磨损性能的变化规律。结果表明:冷喷涂Al/Ti复合材料的相结构与喷涂粉末相同,涂层组织致密、颗粒间为机械结合;Al/Ti复合材料在450℃热处理后其局部区域开始通过扩散反应原位形成Al_3Ti金属间化合物,而在600℃热处理后初始Ti颗粒已全部转变为Al_3Ti金属间化合物颗粒,同时,涂层内部颗粒界面间结合显著改善,从而获得原位Al_3Ti/Al复合材料。随着热处理温度升高,原位Al_3Ti/Al复合材料硬度先下降后升高,而其磨粒磨损性能则在550℃热处理后显著增加。     

固溶时效Cu-Cr-Zr合金拉伸断裂行为分析

利用拉伸试验机、金相显微镜以及扫描电镜研究了Cu-Cr-Zr合金的组织,以及在不同拉伸速率条件下的断面收缩率和断口形貌。结果表明,随着应变速率提高,断面收缩率逐渐降低。Cu-Cr-Zr合金固溶时效处理后晶粒为等轴晶,晶粒尺寸较大,第二相颗粒弥散分布。Cu-Cr-Zr合金的拉伸断口可分为韧窝区和撕裂区两部分;随着拉伸速率提高,韧窝数量减少且韧窝变浅。     

Al2O3／ZL109复合材料凝固组织与断口形貌分析

研究了挤压铸造Al_2O_3/ZL109复合材料的凝固组织和断口形貌。结果表明在复合材料中,纤维分布均匀,Al_2O_3纤维可作为硅相非自发形核的衬底;Al_2O_3纤维与铝合金基体之间的界面对材料性能影响很大。改善制备工艺应从控制界面反应和细化组织入手。