SiCp／MB2镁基复合材料的组织与力学性能

对搅拌法制备的ＳｉＣＰ／ＭＢ２镁基复合材料及基体合金ＭＢ２进行了铸态和挤压态组织观察,测试了它们的常温和高温力学性能。结果表明：复合材料的基体晶粒明显小于ＭＢ２合金的晶粒,且常温和高温力学性能得到强化。复合材料的拉伸试样断口存在ＳｉＣ颗粒和韧窝,高温拉伸试样断口存在界面脱粘。在ＴＥＭ下观察ＳｉＣ颗粒与基体界面结合良好,颗粒周围存在高密度位错。     

MB2/SiC复合材料的高应变速率超塑性

用搅拌法制备了以MB2为基、以SiC颗粒为增强体的镁基复合材料 ,铸锭在 390℃热挤压成棒材。在温度为 380～ 560℃和应变速率为 2 .0 8× 1 0 - 3s- 1 ～ 5 .2 1× 1 0 - 1 s- 1 的范围内 ,测试了挤压态MB2 / 1 0 %SiC(体积分数 )和MB2 / 5 %SiC镁基复合材料的超塑性。MB2 / 1 0 %SiC在温度为 52 5℃、应变速率为 2 .0 8× 1 0 - 1 s- 1 时最大延伸率可达 2 2 8% ,应变速率敏感性指数为 0 .39。超塑性拉伸断口上存在丝棒状物质     

TiP/AM60复合材料的组织与力学性能

采用超声振动辅助半固态搅拌法在不同搅拌速度下制备了钛颗粒增强AM60镁基复合材料。显微组织结果表明,加入Ti颗粒后,晶粒尺寸增大,Ti颗粒界面处析出Al₈Mn₅相,Ti颗粒与Mg基体的界面结构为结合良好的共格界面。拉伸试验结果表明,Ti_P/AM60复合材料的抗拉强度高于AM60镁合金基体。随着搅拌速度从300 r/min增加到900 r/min,抗拉强度和伸长率均先增大后减小。当搅拌速度为 600 r/min时,Ti_P/AM60复合材料的抗拉强度和伸长率分别达到最大值183 MPa和14.3%。与AM60基体合金相比,复合材料的抗拉强度提高了15%,延伸率提高了51%。     

(SiC_p C)/MoSi_2复合材料的组织结构及力学性能

通过热压烧结工艺制得了 (SiCp C) /MoSi2 复合材料 ,分析了材料的组织结构、室温和高温力学性能。结果表明 :(SiCp C) /MoSi2 复合材料主要由MoSi2 (大量 )、α SiCp(大量 )、Mo5Si3(多量 )和 β SiC(少量 )组成 ,密度为 5 .12g/cm3,相对密度为 91% ;增强相的粒径 <3 0 μm ,体积分数为 3 9%。材料室温硬度、抗弯强度和断裂韧性分别为 12 .2GPa ,5 3 0MPa和 7.2MPa·m1/ 2 ;在 80 0℃的维氏硬度为 8.0GPa ,12 0 0℃和 14 0 0℃的抗压强度分别为 5 60MPa和 160MPa。与非增强MoSi2 相比 ,材料的各种力学性能都有大幅度的提高     

（SiCp＋C）／MoSi2复合材料的组织结构及力学性能

通过热压烧结工艺制得了(SiCp+C)/MoSi2复合材料,分析了材料的组织结构、室温和高温力学性能.结果表明(SiCp+C)/MoSi2复合材料主要由MoSi2(大量)、a-SiCp(大量)、Mo5Si3(多量)和β-SiC(少量)组成,密度为5.12g/cm3,相对密度为91%;增强相的粒径＜30μm,体积分数为39%.材料室温硬度、抗弯强度和断裂韧性分别为12.2GPa,530MPa和7.2MPa@m1/2;在800℃的维氏硬度为8.0GPa,1200℃和1400℃的抗压强度分别为560MPa和160MPa.与非增强MoSi2相比,材料的各种力学性能都有大幅度的提高.     

镁基复合材料力学性能与微观组织研究

采用了液态浸渗法制备了Al2O3短纤维和SiC颗粒混杂增强镁合金复合材料。研究了浸渗压力对镁基复合材料力学性能和微观组织的影响。研究表明,当浸渗压力从0．4MPa增加到60MPa的过程中,由于组织的密实使得力学性能上升;随着浸渗压力的增加,将导致预制体受到压缩变形,纤维折断,从而导致综合力学性能下降。     

SiCw／MB15镁基复合材料挤压板材的力学性能和断口分析

研究了SiCw/MB15镁基复合材料板材的力学性能和拉伸断口,研究结果表明,SeCw/MB15镁基复合材料板材中晶须轴向平行于挤压方向排布,分布均匀,与基体合金的结合良好,晶须排布的方向性对SiCw/MB15镁基复合材料板材的弹性模量及延伸率几乎没有影响,但是SiCw/MB15镁基复合材料板材的抗拉强度表现出明显的方向性。     

原位反应热压SiCp/MoSi2复合材料的组织与性能

以Mo粉、Si粉和C粉为原料,采用原位反应热压一次复合工艺制备不同含量SiC颗粒增强的SiCp/MoSi2试样,并研究其室温抗弯强度、断裂韧性、相对密度以及显微组织。结果表明,原位反应热压一次复合工艺制备的SiCp/MoSi2复合材料的强韧性比纯MoSi2有了大幅度的提高,当SiC含量为40vol%时,SiCp/MoSi2复合材料的抗弯强度达到最大,为475.2MPa,当SiC含量为50vol%时,复合材料的断裂韧性达到最大,为5.45MPa.m1/2。原位形成的SiC使MoSi2基体晶粒得到明显细化,并减少和消除了脆性的SiO2玻璃相。SiCp/MoSi2复合材料强韧性的提高主要是由于晶粒细化、SiC颗粒弥散强化以及脆性SiO2玻璃相的减少和消除。     

液相搅拌铸造法制备SiC_p/Al复合材料的力学性能

对旋涡搅拌铸造法制备的SiCp/Al复合材料的界面和力学性能进行了分析研究。结果表明 ,SiCp/Al的界面结合为性能良好的冶金结合。SiC颗粒能提高铝基体的拉伸强度 ,同时显著提高铝基体的室温硬度与高温硬度     

SiC/MB2复合材料高应变速率超塑性变形的空洞行为

在高应变速率超塑性变形过程中 ,SiC(10 % ) /MB2复合材料内部有空洞生成。对不同应变量拉伸试样轴剖面上的空洞进行观察 ,结果表明 :空洞量随应变量的增加而增加 ,并且与颗粒的尺寸大小密切相关 ,其生长服从指数定律。     

B4Cp＋SiCw／MB15Mg基复合材料的界面微结构

采用真空压力浸渍法和热挤压法制备了经硼颗粒和碳化硅晶须混杂增强ＭＢ１５Ｍｇ合金复合材料。通过配备能量色散谱仪和电子能量损失谱仪的分析型电镜研究了这种 合材料的界面微结构。研究结果表明,碳化硼颗粒表面的玻璃态氧化硼和Ｍｇ发生界面反应４Ｍｇ（１）＋Ｂ２Ｏ３（１）＝ＭｇＢ２（ｓ）＝３ＭｇＯ（ｓ）,液态Ｍｇ对碳化硼颗粒发生润湿,加强了界面结合,使复合材料具有优异的力学性能。     

搅拌摩擦加工制备NiTip/WE43镁基复合材料

本研究提供了一种采用搅拌摩擦加工（FSP）制备NiTi颗粒增强WE43镁基复合材料的有效手段。采用SEM结合EDS对FSP试样的微观结构进行了研究,采用XRD进行了物相分析。结果表明,制备的复合材料具有形状记忆效应。较低的加工温度有效地阻止了NiTi颗粒与Mg基体在FSP过程中的界面反应。无论粒径大小,在FSP后,NiTi颗粒都均匀分布在Mg基体中。此外,与Mg基体相比,NiTi/WE43复合材料的屈服强度、极限拉伸强度和延伸率分别降低了33%、12%和18%。随着加入的NiTi颗粒尺寸的增大,该复合材料拉伸强度和延伸率均降低。复合材料的失效机理是颗粒之间的界面开裂以及增强颗粒的断裂。     

碳纳米管增强镁基复合材料的界面分离特性

建立碳纳米管增强镁基复合材料界面弹性应力传递摩擦拔出模型,得到镁基复合材料各组分的应力和应变。考虑泊松效应和界面上摩擦应力的作用以及基于界面分离过程能量平衡和界面应变失配原则,得到界面能释放率和裂纹位移展开轮廓的表达式。分别从界面能释放率和裂纹位移展开轮廓两个方面研究复合材料性能参数对碳纳米管增强镁基复合材料断裂的影响。结果表明:界面分离长度和界面厚度较大,则复合材料的界面分离能释放率就越大;较大的界面分离长度、界面厚度、弹性模量和泊松比均对复合材料的裂纹位移展开轮廓产生较大影响;碳纳米管长径比越小,则复合材料的界面分离能释放率和裂纹位移展开轮廓越大;对界面材料的弹性模量和泊松比选择存在着最佳值。     

Fabrication and characterization of cast magnesium matrix composites by vacuum stir casting process

A vacuum stir casting process is developed to produce SiC_p reinforced cast magnesium matrix composites. This process can eliminate the entrapment of external gas onto melt and oxidation of magnesium during stirring synthesis. Two composites with Mg-Al9Zn and Mg-Zn5Zr alloys as matrices and 15 vol.% SiC particles as reinforcement are obtained. The microstructure and mechanical properties of the composites and the unreinforced alloys in as-cast and heat treatment conditions are analyzed and evaluated. In 15 vol.% SiC_p reinforced Mg-Al9Zn alloy-based composite (Mg-Al9Zn/15SiC_p), SiC particles distribute homogenously in the matrix and are well bonded with magnesium. In 15 vol.% SiC_p reinforced Mg-Zn5Zr alloy-based composite (Mg-Zn5Zr/15SiC_p), some agglomerations of SiC particles can be seen in the microstructure. In the same stirring process conditions, SiC reinforcement is more easily wetted by magnesium in the Mg-Al9Zn melt than in the Mg-Zn5Zr melt. The significant improvement in yield strength and elastic modulus for two composites has been achieved, especially for the Mg-Al9Zn/15SiC_p composite in which yield strength and elastic modulus increase 112 and 33%, respectively, over the unreinforced alloy, and increase 24 and 21%, respectively, for the Mg-Zn5Zr/15SiC_p composite. The strain-hardening behaviors of the two composites and their matrix alloys were analyzed based on the microstructure characteristics of the materials.     

Ca对原位自生Mg2Si/ZM5复合材料组织与性能的影响

通过真空感应炉中氩气保护,在ZM5熔体中加入Si获得原位反应自生Mg2Si/ZM5复合材料.采用金相显微镜、环境扫描电镜、拉伸实验等研究了Ca对该材料组织与性能的影响规律.结果表明:Ca的加入改变了Mg2Si/ZM5复合材料中Mg2Si相的形貌,使其从不规则的汉字状变成较细小的多角形,从而改善了材料的力学性能;当加入0.05?(质量分数)时,复合材料的室温力学性能最好,屈服强度提高了10.4%,延伸率提高了52.4%;在200℃高温下,当含Ca0.05%～0.10%(质量分数)时其屈服强度和延伸率最好,分别提高了30.1%和92.3%.     

SiCp／Mg复合材料的界面结构

采用真空压力浸渍法制备了碳化硅颗粒增强铸造镁合金复合材料,碳化硅颗粒的平均尺寸为４μｍ,体积分数为４５％。通过透射电镜,能量色散谱仪研究了这种复合材料的ＳｉＣｐ／Ｍｇ界面微结构。实验结果表明：碳化硅颗粒与镁基体的界面结合紧密,界面区域存在合金元素铝的偏聚,并形成块状和细针状γ相,这种γ相提高了界面结合强度。     

Fabrication of dense 2D SiC fiber-SiC matrix composites by slurry infiltration and a stacking process

This paper reports a new process for producing dense 2D SiC fiber-SiC (SiC/SiC) composites through slurry infiltration and stacking. The processing strategy for the fabrication of the 2D SiC/SiC composites involves: (i) infiltration of the SiC fiber fabric using a SiC slurry, (ii) stacking the slurry-infiltrated SiC fiber fabric and SiC tapes alternately at room temperature, (iii) pyrolysis of the stacked composites and (iv) hot-pressing the pyrolyzed composites. It was possible to obtain dense 2D SiC/SiC composites with relative densities of >96% by controlling the hot-pressing time at 1750°C.     

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。