SiCp/AZ61镁基复合材料制备工艺的优化

采用半固态搅拌法制备了SiCp／AZ61镁基复合材料。利用正交试验法研究了SiC颗粒加入量、搅拌温度、搅拌时间等关键工艺参数对SiCp／AZ61镁基复合材料力学性能的影响。结果表明，SiC颗粒加入量对复合材料的力学性能有着显著的影响，其次是搅拌时间和搅拌温度。在试验条件下，SiCp／AZ61镁基复合材料的半固态搅拌工艺方案可优化为：SiC颗粒加入量为6％，搅拌温度为595℃，搅拌时间为5min。断口分析显示，增强颗粒加入量为6％的SiCp镁基复合材料室温断口形貌呈脆性断裂特征。     

工艺参数对搅拌法制备B4Cp／AZ91复合材料颗粒分布均匀性的影响

以AZ91镁合金为基体,平均尺寸125 μm的B4C颗粒为增强相,采用半固态搅拌铸造法制备了B4Cp/AZ91镁基复合材料.分析了添加颗粒百分比、加热温度、降温时间、搅拌速度和搅拌时间等工艺因素与颗粒分布均匀性之间的关系.根据各个关系曲线进行工艺参数优化,结果为:颗粒百分比8%、加热温度604 ℃、降温时间20.5 min、搅拌速度700 r/min,搅拌时间13.5 min.采用优化工艺参数制备复合材料,金相观测和样方法处理都表明,颗粒分布均匀性明显提高.     

影响铝基复合材料中SiC颗粒分布均匀性的工艺因素

利用组织分析的方法,研究了工艺措施对液态机械搅拌铸造法制备的SiCp/6061A1复合材料中SiC颗粒分布均匀性的影响.结果表明:真空状态下650℃预处理3h.可提高SiC颗粒表面的活性,改善增强颗粒与铝液之间的润湿性;在Ar气流量0.4 m3/h.温度760℃,搅拌速度1500 r/min,搅拌时间25rain的工艺条件下,可得到增强颗粒分布均匀、气孔和夹渣极少的铝基复合材料.     

SiCp/AZ91镁基复合材料的搅拌混合过程分析

镁基复合材料具有高的比强度、比刚度,较好的耐磨性、耐高温及减震性能,在航空、航天特别是汽车工业中具有潜在的应用前景。在制备颗粒增强镁基复合材料的各种方法中,搅拌熔铸工艺设备简单,成本低,最有希望实现大规模工业生产。在实验基础上建立了搅拌混合过程的动力学和热力学机制,制备了一种颗粒分布均匀的SiCp/AZ91镁基复合材料。     

预分散对SiCp/Al复合材料微观组织均匀性的影响

采用液态搅拌法制备SiCp/ZL105复合材料,研究预分散措施对SiCp/Al复合材料微观组织均匀性的影响规律.试验结果表明,在其他条件相同的情况下,采用预分散措施,可明显改善SiC颗粒在Al基体中分布的均匀性.     

SiCp/AZ91D纳米复合材料的摩擦磨损行为研究

采用机械搅拌与高能超声处理法制备了纳米SiC颗粒(n-SiCp)增强的镁基复合材料,探讨了基体及其复合材料的干滑动摩擦磨损行为。结果表明:由于纳米颗粒的强化作用,复合材料的耐磨性能要明显的强于基体,随着载荷的增加,基体和复合材料的磨损率线性增加,在磨损过程中,基体和复合材料经过磨合磨损和稳态磨损两个阶段。通过对磨损表面的显微分析发现,磨损机制主要是粘着磨损、磨粒磨损和剥层磨损,载荷大小对磨损机制有重要影响。     

SiCp/6061Al复合材料搅拌铸造工艺的优化

采用组织分析的方法，研究了搅拌工艺在液态机械搅拌铸造法制备SiCp／6061Al复合材料中对SiC颗粒分布均匀性及铸造缺陷的影响，并运用正交实验法对工艺参数进行了优化。结果表明：在温度760℃，搅拌速度1200r／min，搅拌时间25min的工艺条件下，可得到SiC颗粒分布均匀、铸造缺陷较少的铝基复合材料。     

预分散对SiCp／AI复合材料微观组织均匀性的影响

采用液态搅拌法制备SiCp／ZL105复合材料，研究预分散措施对SiCp／AI复合材料微观组织均匀性的影响规律。试验结果表明，在其他条件相同的情况下．采用预分散措施，可明显改善SiC颗粒在AI基体中分布的均匀性。     

喷射沉积7090/SiCp复合材料SiC颗粒分布均匀性研究

制备了喷射共沉积及粉末冶金SiCp/7090Al复合材料,以不同的挤压比进行热挤压成形,研究了两种复合材料中SiC增强颗粒的分布特点。实验结果表明,沉积坯经过热挤压后,沿挤压方向SiC颗粒存在明显的带状分布特征,在横截面上具有同心圆环组织。而粉末冶金坯料经过热挤压后则避免了这一现象的产生,合理的热挤压工艺可以显著改善粉末冶金复合材料中的SiC增强颗粒的形貌,细化SiC增强颗粒的粒度。增强颗粒细化后得到的细小等轴颗粒更易随着基体的塑性流动而呈弥散均匀分布,改善或消除微区域内增强体颗粒的偏聚,减弱了偏聚的程度。室温力学性能测试结果表明,随着挤压比的增加,挤压态粉末冶金复合材料的抗拉强度由挤压比为11时的362.84MPa,增大到挤压比为25时的425.27MPa。     

半固态搅拌法制备B_4C_p/AZ91复合材料热挤压态的组织与性能

用半固态搅拌法结合热挤压工艺制备出了颗粒分布均匀、孔隙率低的B4Cp/AZ91颗粒增强镁基复合材料.在经过热挤压后,材料密度为1.873 g/cm3,0～100℃线膨胀系数为19×10-6K-1,抗拉强度为282.8 MPa.热挤压能显著提高复合材料的致密度,细化基体组织,改善颗粒分布状况,热挤压会对B4C颗粒造成损伤和形成小范围的团簇状聚集,由于挤压变形过程中的协调变形和基体合金的填充机制,不会对材料组织造成损伤,从断口形貌特征上可以确定颗粒与基体间形成了很强的界面结合.     

SiCp/AZ61镁基复合材料的热膨胀性能研究

采用高能超声方法制备了SiCp增强镁基复合材料。论述了增强体、温度、增强体颗粒尺寸、增强体体积分数等对镁基复合材料热膨胀性能的影响。结果表明,增强体的加入可以减小镁基复合材料的热膨胀系数,镁基复合材料的热膨胀系数随温度的变化而变化,增强体的颗粒尺寸越小、体积分数越高,镁基复合材料的热膨胀系数就越小。     

n-SiC_p/AZ91D镁基复合材料高温力学性能

采用机械搅拌和高能超声处理法制备了n-SiCp/AZ91D镁基复合材料,测试了复合材料的室温及高温力学性能。结果表明,n-SiCp的加入能显著提高复合材料的高温力学性能,当n-SiCp加入量为1.5%时,复合材料的抗拉强度和伸长率都达到最大值。随着温度的升高,复合材料的强度降低,伸长率增加。断口形貌观察表明,复合材料的断裂方式由室温下的准解理断裂转变为高温下的韧性断裂。     

工艺参数对AZ91HP镁合金压铸件晶粒尺寸的影响

研究了浇注温度、模具温度和内浇道速度对镁合金压铸件抗拉强度和晶粒尺寸的影响规律。结果表明，随浇注温度和内浇道速度的升高，试样的抗拉强度先增大再减小，晶粒尺寸则先减小再增大；当模具温度升高时，试样的抗拉强度随着模具温度升高而增大，晶粒尺寸则随之减小。当压铸工艺参数（浇注温度680℃、模具温度为215℃、内浇道速度为70m／s）适宜时，AZ91HP合金标准拉伸试棒的抗拉强度吼稳定在224．2MPa，密度ρ稳定在1．77g／cm^3，晶粒尺寸只有14．4μm。通过线性回归建立了晶粒尺寸和抗拉强度之间的经验关系。     

搅拌工艺参数对SIMA法半固态AZ91D镁合金组织的影响

采用自行设计制造的半固态镁合金机械搅拌装置，制备了镁合金半固态浆料，研究了搅拌工艺参数对半固态镁合金组织的影响。结果表明：镁合金半固态等温搅拌温度在570～580℃，搅拌时间为6～9min时，获得的组织均匀细小。搅拌时间过长，晶粒尺寸反而有所增大。搅拌温度影响固相率，从而也影响到固相晶粒的圆整度。     

反复塑性变形对SiC_p/AZ31镁基复合材料组织和性能的影响

采用反复塑性变形(RPW)技术,结合挤压工艺制备出SiC颗粒增强AZ31镁基复合材料,研究了循环次数(RPW次数)对SiC_p/AZ31镁基复合材料显微组织和性能的影响.结果表明,反复塑性变形具有明显的AZ31基体晶粒细化、SiC_p细化和分散作用,能显著提高SiC_p/AZ31复合材料的抗拉强度和硬度,并改善其塑性.在SiC_p的体积分数为4%时,经RPW为300次的热挤压后,AZ31基体晶粒粒径达到最小值20 μm,SiC_p被粉碎成3 μm以下的微粒,且弥散分布于合金基体中,复合材料的室温抗拉强度和硬度(HV)达到或接近最大值,分别为359 MPa和107.     

硅酸铝短纤维增强AZ91复合材料的制备

以晶化的硅酸铝短纤维为增强体，以偏磷酸铝为粘结剂，把干法和湿法结合起来制做预制块，采用挤压浸渗工艺制备AZ91镁基复合材料，结合光学显微镜和扫描电镜进行铸造缺陷和显微组织分析。结果表明，中性的磷酸铝溶液是制备硅酸铝短纤维增强镁基复合材料（Al2O3-SiO2/AZ91）的最合适的预制块用粘结剂之一；采用复合挤压工艺可以有效防止或减轻金属基复合材料的组织缩松。     

CNTs/AZ91D镁基纳米复合材料的热处理及其力学性能

采用高能超声分散技术和金属型重力铸造工艺制备了CNTs/AZ91D镁基纳米复合材料,并对复合材料进行了固溶T4热处理和固溶时效T6热处理。T4态1.0CNTs/AZ91D复合材料的抗拉强度、伸长率分别为285 MPa、17.3%,与铸态复合材料的抗拉强度(196MPa)和伸长率(4.1%)相比,分别提高了45%、322%。T6态的抗拉强度进一步提高到296MPa,特别是屈服强度显著提高到155MPa,伸长率有所降低,但仍有5.5%。利用OM、SEM、TEM观察1.0CNTs/AZ91D复合材料的显微组织。结果表明,碳纳米管具有细化晶粒、促进滑移和孪生、载荷转移等作用,从而能够明显提高CNTs/AZ91D复合材料的综合力学性能。     

工艺参数对镁合金铸轧板坯凝固前沿影响规律的研究

通过镁合金铸轧工艺试验,分析了辊面线速度、轧辊直径、铸轧区长度以及铸轧板坯厚度对铸轧区凝固前沿位置及板坯宏观质量的影响。试验结果表明,在铸轧区长度、板坯厚度一定的条件下,铸轧速度显著影响凝固前沿位置,并进一步决定镁合金铸轧板坯表面质量及宏观缺陷形成特征。在其他工况条件不变的情况下,铸轧速度必须根据铸轧区长度、板坯厚度进行调整,并将铸轧区凝固前沿控制在优化区域,可稳定工艺、提高板坯的表面质量。     

石墨-AZ91镁基复合材料及其摩擦磨损性能的研究

研究了不同石墨颗粒含量对AZ91镁合金基复合材料摩擦磨损性能的影响。结果表明：在所研究的范围内，复合材料的摩擦磨损特性明显优于基体合金；随着石墨颗粒含量从5％增加到20％，镁合金基复合材料的耐磨性得到明显的改善，磨损质量损失与摩擦系数都降低到较低水平。在不同磨损阶段，对应着不同磨损机制。随着磨损过程的进行，在磨损试样表面逐渐形成一层连续黑色润滑膜，这层润滑膜有效隔离两摩擦副的直接接触，有效地延迟了镁合金基复合材料由轻微磨损向严重磨损的转变过程。