高能超声处理对原位Al3Ti/A356复合材料显微组织和力学性能的影响

采用熔体直接反应法,以工业钛剂和A356合金为反应物,利用高能超声原位合成了Al3Ti/A356复合材料。利用X射线衍射与扫描电镜对该复合材料的微观组织和物相组成进行分析,并通过拉伸实验对该复合材料的力学性能进行测试。结果表明,经过高能超声处理后,复合材料中的Al3Ti颗粒尺寸较高能超声处理前明显变小,分布也更均匀。当超声功率为1.2kW/cm2,超声作用时间为360s时,颗粒尺寸最小,为0.5～2μm。复合材料的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到281.83、226.72MPa和5.6%,较未施加高能超声的复合材料分别提高了16.2%、10.3%和33.3%。     

电磁搅拌对Al_2O_(3p)/ZL109复合材料组织与性能的影响

采用半固态机械搅拌法,结合电磁搅拌技术成功制备了α-Al_2O_(3p)体积分数为5%的ZL109复合材料,研究了电磁搅拌对α-Al_2O_3颗粒分散性、力学性能及布氏硬度的影响,并测定了复合材料的线性热膨胀系数。结果表明,在电流为250A、频率为5Hz、磁感应强度为0.039T、时间为10 min的工艺条件下,α-Al_2O_3增强颗粒取得最佳的分散效果,基本无团聚。经T6热处理后,复合材料的抗拉强度和(HB)硬度为325 MPa和148,与基体相比,分别提高了10.2%和18.4%;因硬质α-Al_2O_3颗粒的引入,伸长率(2.7%)下降了20.6%。在30~400℃区间,复合材料的线性热膨胀系数值均低于ZL109基体合金。在30℃和400℃,复合材料的线性热膨胀系数与ZL109合金相比,分别降低了7.97%和3.79%。     

单晶空心叶片榫头再结晶行为研究

为了更好的研究温度和载荷对镍基单晶空心叶片榫头位置的再结晶行为的影响,本实验首先对单晶试样施加不同载荷,然后在不同的温度下进行固溶处理,处理后的试样在光学显微镜和扫描电子显微镜进行组织分析。结果表明：不同载荷下的DD5单晶试样经1230℃/4h,ac热处理后,随着载荷增加,受载荷影响区域深度增加,该区域枝晶间空间增大,未溶解的共晶组织周围弥散分布大量与γ相共格的γ′相颗粒物,γ′相粒子以胞状形式重新析出,尺寸和深度随载荷的增大而增加;经1315℃/4h,ac.热处理后发生再结晶现象,随着载荷增加再结晶区域增大,受载荷影响区域的枝晶干发生钝化,枝晶干与枝晶间界限消失,再结晶晶粒间存在γ/γ′共晶组织。     

CMSX-6高温合金定向凝固微观组织的研究

采用高速凝固法,在VDF-10定向凝固炉上,制备了CMSX-6镍基高温合金定向凝固试样。研究了距水冷铜板不同高度的凝固组织。结果表明,随着距水冷铜板高度的不断增加,CMSX-6合金的一次枝晶距也不断增大,其铸态组织由细枝状向粗枝状晶演变。同时距水冷铜板高度越低,枝晶干与枝晶间γ'相的尺寸越小,且枝晶间γ'相的形状趋向于规则的立方体形状。同时研究了枝晶间共晶组织的形貌特征,随着距水冷铜板高度增加,共晶尺寸不断地增大。     

搅拌摩擦处理Al3Zr/6063原位复合材料的组织和性能

研究搅拌摩擦加工工艺对Al3Zrp/6063铝基复合材料组织性能的影响。该复合材料在6063-5%(K2ZrF6)体系下原位内生获得,利用OM、XRD、SEM观测原位内生颗粒Al3Zr的形貌、分布及尺寸,分析材料性能。实验分析可得:经搅拌摩擦处理后,复合材料的增强体更加细小均匀;基体晶粒破碎,晶粒形状发生改变;材料的抗拉强度变大,延伸率变大;具有超塑性,在变形温度500℃,应变速率1.67×10-2s-1,材料的延伸率达348.16%。     

高能超声场下熔体原位反应制备TiB2/Al-30Si复合材料及其耐磨性能

在高能超声场下利用熔体原位反应制备TiB2/Al-30Si复合材料;利用XRD、SEM及干磨损试验研究此复合材料的显微组织和磨损性能。结果表明：在高能超声场作用下,原位TiB2颗粒在铝基体中分布均匀,形貌为圆形或四边形,尺寸在0.1-1.5μm之间。初生硅的形貌为四边形,平均尺寸为10μm。随着高能超声功率的增加,Al-30Si基体合金及TiB2/Al-30Si复合材料的硬度明显提高;特别是当超声功率为1.2 kW时,复合材料的硬度达到412 MPa,是基体合金的1.3倍。复合材料的磨损性能得到明显提高,载荷的变化对复合材料的磨损量影响不大。     

电磁技术在金属材料科学与工程中的应用

阐述了现代电磁技术的内涵,并介绍了电磁技术在金属材料科学与工程中的广泛应用,主要涉及电磁搅拌、电磁铸造、电磁制动、电磁净化、电磁感应加热、电磁悬浮和强磁场技术的发展.并讨论了电磁场问题的求解方法,常用的是有限差分法和有限元法.最后展望了电磁技术在材料科学领域中的应用前景.     

原位Al_2O_3颗粒增强Al-10Si基复合材料制备的研究

基于SiO2/Al-10Si反应体系,通过半固态机械搅拌法及高能超声处理组合工艺,成功制备出Al2O3颗粒增强铝基复合材料。SiO2粉体预处理及铝熔体Mg元素活化有效改善了两者间的润湿性,在转速700r/min、搅拌10min的条件下,可获得SiO2颗粒均匀分布的微观组织;升温后,经过高能超声进一步熔体处理,不仅促进了SiO2/Al的原位置换反应,而且空化消除了残余气体。金相显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)的分析检测表明,原位生成的Al2O3颗粒均匀地分布于Al-Si合金基体中。