《铸造技术路线图》摘录:铸造金属基复合材料

1概述金属基复合材料(Metal Matrix Composites,简称MMCs)是以金属及其合金为基体,加入一定体积分数的纤维、晶须或颗粒等增强相经人工复合而成的材料,不仅具有现代科技对材料要求的强韧性、导电性、导热性、耐高温性、耐磨性和不吸潮等优良性能,而且在比强度、比刚度、比模量及高温性能等方面超过其基体金属或合金,同时具有可设计性和一定的二次加工性,是一种在工程技术领域和日常生活中都具有广阔应用前景的高性能材料,到目前为止,已经在汽车、电子、先进武器、机器人、核反应堆、航空、航天等领域得到应用。     

微量元素对铜基块体金属玻璃形成能力的影响

研究微量元素的种类与添加量对Cu55Zr38Al7铜基块体金属玻璃形成能力的影响。X射线衍射仪和差示扫描量热仪的研究表明,添加2at%的Ag、Ti、Y或Nd都可以提高Cu55Zr38Al7的玻璃形成能力;6at%的Ag替代Cu,金属玻璃棒的临界直径可从2mm增加到4mm;而复合添加2at%的Ag和Y也可以明显提高Cu55Zr38Al7的玻璃形成能力。所以,替代化学性质相似的元素或者扩大合金系的原子尺寸范围可显著提高铜基块体金属玻璃的形成能力。     

等离子喷涂纳米SiCp/FeS复合涂层的摩擦学性能

用等离子喷涂法成功制备了SiCp/FeS复合涂层,SiC颗粒尺寸为纳米级,均匀分布于FeS基体,涂层和40Cr钢基体结合良好.研究了FeS涂层和SiCp/FeS复合涂层的摩擦学性能.结果表明,SiCp/FeS复合涂层兼具优良的减摩性能和耐磨性能.在干摩擦条件下,掺入质量分数为0.2和0.3的纳米SiC颗粒时,摩擦系数和FeS涂层接近,但表面磨损体积显著降低,降幅可达1个数量级;油润滑条件下,SiCp/FeS复合涂层的摩擦系数低于FeS涂层,复合涂层具有比FeS涂层更佳的减摩性能.     

燃烧合成-铸造法制备氧化铝基金属陶瓷的研究

用燃烧合成一铸造法成功制备了致密度较高的Al2O3-Cr和Al2O3(-Cr2O3)-Cr金属陶瓷，研究了稀释剂Al2O3和Cr2O3及凝固冷却速度对金属陶瓷显微组织的影响。结果表明，添加Al2O3或Cr2O3稀释剂，可有效控制燃烧反应的剧烈程度，并形成Cr相和陶瓷基体的共晶组织。在石墨铸型冷却条件下，Cr相在陶瓷基体上分布均匀、尺寸细小，达到了亚微米级尺度。     

半固态灰铸铁的制备与显微组织

建立了一种不需搅拌和其它附加处理的半固态灰铸铁制备技术 ,用浇注前合理调整熔体温度或调温 适当快冷的铸造方法 ,并配以合适的凝固冷却速度 ,成功地制备了球状初生奥氏体圆整、尺寸细小、分布均匀的半固态亚共晶灰铸铁 ,得到了最佳工艺条件 ,并用铸铁金相计算机辅助检测系统 ,对初生奥氏体的形状系数和等效直径进行了测量与统计分析 ,定量描述了半固态组织的特性     

过共晶Al-17Si合金重熔组织中α相的形态变化研究

过共晶Al-17Si合金通过双重变质处理获得初晶硅细小且有α枝晶的显微组织.在固-液两相区保温重熔加热时,研究组织中α相的转变规律随着保温时间的延长,共晶体不断熔化成液相,液相体积分数逐渐增加,直至液相薄膜包围着α相,α相由不规则形状向球状转化,α相的粗化和合并几乎同时进行,最终获得非常理想的半固态组织;不同变质剂对重熔加热时α相的形态变化有重要的影响.从形状系数和等效直径两个方面评价了近球形α相的特征.     

燃烧合成Cr-(Al,Cr)2O3金属陶瓷的耐磨性能

用热爆燃烧合成法结合熔体施压致密化，制备了相对密度约90％的Cr-（Al，Cr）2O3金属陶瓷，金属Cr颗粒均匀弥散分布于陶瓷板片间或板片内，尺寸可达200nm左右．研究了金属陶瓷的耐磨性能．结果表明，干摩擦条件下，金属陶瓷具有优良的耐磨性能；磨损体积与稀释剂Al2O3加入量和过量Cr2O3的含量有关，两者合理搭配可使Cr-（Al，Cr）2O3的磨损体积小于粉末烧结氧化铝陶瓷的磨损体积．磨损机理主要是块状剥落．油润滑后，147N载荷下，金属陶瓷经6000m滑动距离仍基本无磨损体积损失；随载荷提高，磨损体积有所增大，但仍比Cr12MoV钢小一个数量级以上．     

九十年代的铸造技术——几个领域的发展展望

<正> 前言我们所面临的90年代,将是一个铸造技术经历剧烈变化的年代。在计算机迅猛发展的今天,这十年铸造技术的进步速度将远快于过去任何时期,它对于各国铸造工作者既是一个挑战,又提供了新的发展机会。有人把这一正在发生,并将在90年代加速进行的变化称为仅次于工业革命的巨大变革。但正如国际铸造协会前主席George N. Booth所指出“我们(指铸造工作者)中的多数,并未真正对我们所面临的加速改变的步伐有充分的了解。     

控制结晶法制备半固态铝合金的压缩变形特性

采用控制结晶法制备了初生α相颗粒圆整，尺寸细小，分布均匀，适合半固态加工的ZL101合金，初生α上的平均等效直径为90μm，平均形状系数为0．75。在自行研制的压缩试验装置上，以不同变形温度（恒定变形速率0．01s^-1)，分别对常规铸造组织和颗粒状组织浆料进行半固态直接压缩变形，从表观质量，极限塑性和变形量等3个方面来评价浆料的变形特性。585℃时颗粒状半固态组织浆料的极限塑性可达33．10％，而普通树枝晶组织料的极限塑性只有27．44％；565℃时颗粒状半固态组织的极限塑性为22．36％，而普通树枝晶组织浆料的极限塑性只有21．36％，半固态颗粒状组织的压缩变形主要以液相流动为主。     

二次加热和冷却方式对过共晶铝硅合金半固态组织的影响

过共晶Al 17%Si 4.5 %Cu 0 .5 %Mg合金通过Sr优化变质处理获得初晶硅细小且有α枝晶的显微组织。在固液两相区保温 ,结合金相分析研究组织的转变规律 ,结果表明 :共晶硅经历着熔断、粒状化和粗化的过程 ,初晶硅有长大的趋势 ;随着保温时间的延长 ,共晶体不断熔化成液相 ,液相体积分数逐渐增加 ,直至液相薄膜包围着α相 ,α相由不规则形状向球状转化 ,α相的粗化和合并几乎同时进行 ,最终获得非常理想的半固态组织。从形状系数和等效直径两个方面评价了近球形α相的特征。