SiCp/2024铝基复合材料的超塑性变形行为研究

对经过热处理和冷轧后的体积分数为17％，尺寸为3．5μm的SiC颗粒增强2024铝合金薄板在753－853K范围内进行了超塑性实验研究. 结果在813K时以10^-1/S的变形速率下获得了259％的最大延伸率，最大应力敏感系数为0．25复合材料的变形激活能值在753－793K范围内为144kJ/mol，在813－853K内为202kJ/mol，接近纯铝的晶格扩散激活能值142kJ/mol。复合材料的变形机制主要为基体晶粒滑动机制。     

SiCp/AlCuMgAgCe复合材料的显微组织与力学性能

采用压铸浸渗法制备了53%SiCp增强的AlCuMgAgCe基复合材料。通过X射线衍射、金相观察、扫描电镜与透射电镜分析以及力学性能测试,研究了SiCp/AlCuMgAgCe复合材料的显微组织与力学性能。结果显示,在AlCuMgAgCe合金中加入53%体积分数的SiC颗粒后,复合材料的组织致密,分布均匀,其断裂方式包括界面脱开、基体韧断和增强体开裂,SiC颗粒与基体之间并没有发生明显的界面反应。在185℃的等温时效析出过程中,复合材料的析出相主要由Ω相和少量θ′相组成。     

热处理对SiCp/Fe复合材料组织性能的影响

采用电流直加热动态热压烧结工艺制备了10vol%SiCp/Fe复合材料,研究了热处理对SiCp/Fe复合材料硬度、冲击性能及显微组织的影响。结果表明:正火对SiCp/Fe复合材料的硬度和冲击性能无显著影响,而通过淬火+回火热处理,复合材料的硬度和冲击性能可获得显著提高。经850℃淬火+650℃回火热处理后,SiCp/Fe复合材料维氏硬度和冲击吸收能量可达658. 4 HV5和95. 2 J,与未热处理试样相比,维氏硬度提高了29. 9%,冲击吸收能量提高了43. 6%。显微观察表明,经850℃淬火+650℃回火热处理SiCp/Fe复合材料基体显微组织为铁素体和珠光体,未见孔洞缺陷。     

颗粒形状对SiCp／LD2复合材料塑性的影响

采用经钝化处理的ＳｉＣ颗粒作为增强体制备的ＳｉＣｐ／ＬＤ２复合材料,与普通ＳｉＣｐ／ＬＤ２相比,材料明显提高了塑性,有限元与拉伸断口的扫描电镜分析表明,材料经Ｔ６处理后,断裂机制以颗粒断裂为主,塑性得以提高的原因主要是颗粒尖角钝化后,降低了尖角处热残余应变集中,并降低了颗粒尖角部在外加应低时断裂的可能性;而材料未经Ｔ６处理时,断裂机制以基体失效为主,塑性提高主要源于尖角处热残余应变集中的降低,因则     

烧结规范对粉末冶金法制备的SiCp/Al复合材料挤压态力学性能的影响

实验研究了烧结规范对粉末冶金法制备的SiCp/Al复合材料挤压态力学性能的影响 ,测定了不同烧结规范下该材料在直接挤压态和挤压后T6态的力学性能 ,从而优化了该材料的烧结规范。     

热处理过程中SiCp/2024Al基复合材料的微观组织演变

采用真空热压烧结工艺在580℃下制备了35%(体积分数)SiCp/2024铝基复合材料,利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、能谱(EDS)、高分辨透射电镜(HRTEM)对复合材料热处理过程中微观组织进行了表征,研究了热压烧结后复合材料的析出相的微观结构以及析出相在热处理过程的演变规律。结果表明,热压烧结后复合材料中存在许多粗大析出相颗粒,包括Al4Cu9,Al2Cu,Al18Mg3Mn2,Al5Cu6Mg2和Al7Cu2Fe。随着固溶温度的提高,粗大析出相颗粒逐渐回溶到Al基体中,当固溶温度达到510℃时,粗大析出相颗粒几乎全部回溶到基体中,但还存在少量的难溶相。复合材料经510℃固溶2 h+190℃时效9 h后,除了少量的难溶相,许多圆盘状纳米析出相Al2Cu和棒针状纳米析出相Al2Cu Mg弥散分布于基体中且与基体的界面为错配度较小的半共格界面,圆盘状纳米析出相的直径为50~200 nm,棒针状纳米析出相长度为100~150 nm。     

SiCp预处理对Al-Si基复合材料耐磨性的影响

为了研究SiCp预处理对Al-Si基复合材料耐磨性的影响规律,在1100 ℃对SiCp进行不同氧化时间的预处理,通过粉末冶金方法制备了SiCp增强Al-Si基复合材料。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、布氏硬度计、ML-10型磨损试验机等设备,对样品的表面形貌、相组成、硬度、耐磨性等表征。结果表明,SiCp表面氧化硅层的厚度随氧化时间的增加而变厚;随SiCp预处理时间的增加,样品的密度、硬度和耐磨性先增加后降低;SiCp预处理时间为10 h时样品的耐磨性最好,与SiCp未预处理的样品相比,磨损率降低了44%。     

热处理对复合电冶熔铸WC颗粒增强钢基复合材料力学性能的影响

采用复合电冶熔铸工艺制备了以5CrNiMo钢为基体、WC颗粒为增强相的颗粒增强钢基复合材料,通过宏微观硬度试验、三点弯曲试验和冲击韧性试验对比分析并综合评定复合材料和5CrNiMo钢的各项力学性能,同时采用扫描电子显微镜观察断口形貌并判定断裂机理。结果表明：大量WC颗粒增强体分布在较软的钢基体上,提高了复合材料的整体硬度,淬透性和淬硬性也较好,但塑性比5CrNiMo钢稍差。在950 ℃到1050 ℃淬火时,复合材料的洛氏硬度达到60~66 HRC,抗弯强度达到1600~1650 MPa,均呈现先上升后下降的波动趋势,而冲击韧度变化不明显。对比基体和中小块WC颗粒聚集区,大块硬质相的显微硬度值变化幅度较小。在锻造退火状态下,复合材料为准解理+韧窝的复合断裂机理,而在淬火回火态时,则转变为解理断裂机制。     

热处理对碳化硅基复合材料结构与力学性能的影响

碳化硅纤维增强碳化硅复合材料(Si C/Si C)是极具前景的高温结构材料。通过先驱体浸渍裂解(PIP)工艺制备了Si C/Si C复合材料。在惰性气氛下,1400~1800℃范围内对Si C/Si C复合材料进行热处理,用红外热像仪作为测温工具监测材料温度,研究了热处理温度对Si C/Si C复合材料结构和力学性能的影响。结果表明,经1400℃热处理后复合材料基体结晶程度增加,整体力学性能提高;随热处理温度进一步提高,复合材料纤维受损,力学性能急剧下降。     

SiC颗粒增强铝基复合材料物理及力学性能研究进展

SiC颗粒增强铝基复合材料既保持了金属特有的良好延展性、传热等特点,又具有陶瓷的耐高温性、耐磨损的要求。综述了SiC颗粒增强铝基复合材料的物理及力学性能,SiC颗粒增强铝基复合材料强化的物理模型主要有两种,即剪切滞后模型与Eshelby理论。     

粉末冶金法SiC_p/Mg基复合材料的力学性能和阻尼性能研究

采用粉末冶金法制备了SiC颗粒增强纯镁基复合材料,研究了它的力学性能与阻尼性能。SiC颗粒的加入显著提高了纯镁基复合材料的力学性能和阻尼性能。其中,10μm SiCp/Mg基复合材料的力学性能最好;室温下复合材料的阻尼性能优于纯镁的;纯镁及其SiC颗粒增强复合材料的内耗-温度曲线在100℃～150℃的温度范围内均出现与位错有关的内耗峰,随后随温度的升高内耗值继续增加,20μm SiCp/Mg基复合材料在200℃～250℃的温度范围内出现与界面滑移有关的内耗峰。     

热处理对W芯SiC纤维结构和力学性能的影响

通过扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪、拉曼光谱分析和拉伸试验等手段研究了W芯SiC纤维在低真空环境中不同热处理温度下各组成部分的组织结构和纤维力学性能的变化规律。结果表明,在相同热处理制度下,W芯比W芯SiC纤维具有更高的抗拉强度。W/SiC界面反应层和SiC沉积层在800 ℃×50 h热处理后均表现出良好的结构稳定性,这使W芯SiC纤维的抗拉强度可以保持在3.10 GPa。热处理温度进一步升高使W/SiC界面反应层厚度和界面孔洞尺寸显著增加,同时晶粒长大和表面凹坑缺陷的形成破坏了SiC沉积层的结构稳定性。在这些因素的共同作用下,W芯SiC纤维的Weibull模数经900 ℃×50 h热处理后下降至9.7,抗拉强度经1000 ℃×50 h热处理后下降至1.12 GPa。     

粉末冶金法SiC颗粒增强镁基复合材料的阻尼性能研究

采用粉末冶金法制备了两种不同成分的基体合金及S iC颗粒增强镁基复合材料。采用LMA-1型低频力学弛豫谱仪对基体合金及复合材料的阻尼性能随频率、振幅及温度的变化关系进行了研究。结果表明,Mg-1.01%Zn-0.86%Zr合金的阻尼性能优于Mg-2.51%Zn-0.63%Zr合金的;S iC颗粒的加入使S iCp/Mg-1.01%Zn-0.86%Zr基复合材料的阻尼性能有所提高;基体合金及复合材料的内耗值均随频率的增加先急剧降低,随后趋于平缓;低应变振幅下阻尼性能受应变振幅影响较小,但在较高应变振幅下阻尼随应变振幅的增加而急剧增大;在200℃~250℃及350℃~400℃的温度范围内均出现内耗峰。     

Effect of heat treatment on mechanical properties of particulate reinforced Al6061 composites

Mechanical tests were carried out to study the behavior of albite reinforced Al 6061 matrix composite produced through the liquid vortex method and heat treated to T6 treatment. The matrix material Al 6061 was also tested as a control material for comparison. The hardness, ultimate tensile strength (UTS), compression strength, and Young’s modulus were found to be higher than those of the control alloy. The reinforcement noticeably enhances the dislocation density in the matrix upon cooling from the solutionizing temperature. The dislocations that serve as heterogeneous nucleation sites for strengthening precipitates during subsequent aging treatments, after the precipitation kinetics of the matrix of the composite, were compared to the control alloy. A higher density of dislocations and a higher density of intermediate precipitates were observed. There was a marginal improvement of tensile strength, compression, and hardness with aging.     

Microstructures and mechanical properties of Al 2519 matrix composites reinforced with Ti-coated SiC particles

Ti-coated SiC_p particles were developed by vacuum evaporation with Ti to improve the interfacial bonding of SiC_p/Al composites. Ti-coated SiC particles and uncoated SiC particles reinforced Al 2519 matrix composites were prepared by hot pressing, hot extrusion and heat treatment. The influence of Ti coating on microstructure and mechanical properties of the composites was analyzed by scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS). The results show that the densely deposited Ti coating reacts with SiC particles to form TiC and Ti₅Si₃ phases at the interface. Ti-coated SiC particle reinforced composite exhibits uniformity and compactness compared to the composite reinforced with uncoated SiC particles. The microstructure, relative density and mechanical properties of the composite are significantly improved. When the volume fraction is 15%, the hardness, fracture strain and tensile strength of the SiC_p reinforced Al 2519 composite after Ti plating are optimized, which are HB 138.5, 4.02% and 455 MPa, respectively.     

Processing and mechanical properties of SiC particulate reinforced AZ91 composites fabricated by stir casting

The influence of stirring parameters （stirring temperature, stirring speed and stirring time） on the particle distribution of 10%（volume fraction） SiC particulate reinforced AZ91 composites （SiCp/AZ91） was studied. It is found that it is necessary for 10μm SiC particulate reinforced AZ91 composites to stir the molten composites in semi-solid condition with vortex formation, or else the cluster of the reinforcements would not be eliminated. Compared with the monolithic alloy, the SiCp/AZ91 composite has higher strength, especially for yield strength, but the elongation is reduced. For the as-cast composite, the particles often segregate within the grain boundary regions. Extrusion can effectively reduce the segregation of SiC particles and improve the mechanical properties of the composite. The extrusion-induced reduction in particle size varies with extrusion temperatures and extrusion ratios. The effect of extrusion-induced reduction in particle size on the mechanical properties of the composites is not always beneficial.