超细Al2O3颗粒增强铜基复合材料的显微结构

采用热压烧结法制取了超细Ａｌ２Ｏ３ｐ／Ｃｕ复合材料,对其烧结态,轧制态,退火态的显微组织,拉伸断口及界面进行了观察与分析。     

真空热压SiC_p/2024Al复合材料力学性能与显微结构

采用真空热压法制备了体积分数为30%的Si Cp/2024Al复合材料,研究了该复合材料的显微组织结构及力学性能。结果表明,复合材料组织致密,颗粒与基体界面结合状况较好,Si C颗粒在铝基体中基本上分布均匀。经490℃、2 h固溶处理和170℃、8 h人工时效后,Si Cp/2024Al复合材料的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为409 MPa、325 MPa和4.9%,基体中存在大量的纳米析出相为S'(Al2Cu Mg)。随Si C颗粒加入,复合材料力学性能提高,其断裂方式为基体开裂和界面处撕裂。     

热压烧结Fe3Al金属间化合物的微观结构与力学性能

采用机械合金化结合退火处理工艺制备了不同Al含量的Fe3Al粉体,并经真空热压烧结得到Fe3Al金属间化合物块体材料,对其烧结后的微观结构、力学性能以及Al含量的影响进行了试验研究.结果表明,该材料以有序度较低的B2结构为主,同时弥散分布着Al2O3颗粒以及少量α-Fe(Al)固溶体;Fe3Al烧结块体材料的室温力学性能较铸态有明显提高,其室温抗弯强度为1000～1400MPa,压缩屈服强度和压缩应变分别为1200～1800MPa和10%～15%,洛氏硬度为55～60HRC;Al含量的变化对其微观结构和力学性能均有一定的影响.     

Fe3Al纳米粒子增强Al2O3陶瓷的制备及性能

用热压烧结法制备了纳米Fe3 Al粒子增强Al2 O3 基复合材料。研究了 14 5 0～ 16 0 0℃不同烧结温度下纳米Fe3 Al的加入量与材料的致密度、力学性能及显微结构的关系。结果表明 :纳米Fe3 Al的加入可使Al2 O3 晶粒的生长受到抑制 ,使复合材料的烧结温度提高。Fe3 Al/Al2 O3 纳米复合材料有良好的力学性能 ,其抗弯强度最高可达832MPa ,断裂韧性最高可达 7.96MPa·m1/ 2 。     

SiC/MoSi_2纳米复合材料的显微结构与力学性能

以Mo、Si和聚碳硅烷为原料,采用先驱体转化-反应热压制备SiC/MoSi_2纳米复合材料,并研究纳米SiC体积分数对材料显微结构和力学性能的影响.结果表明,所制备的纳米复合材料中含有MoSi_2、SiC和极少量的Mo_5Si_3及SiO_2.纳米SiC的引入显著地改善了材料的力学性能,15%SiC/MoSi_2纳米复合材料的综合力学性能最好,其室温抗弯强度和断裂韧性分别为610 MPa和4.90 MPa/m~(1/2),比纯MoSi_2试样的分别增加了141.1%和58.0%;其高温抗弯强度在1 200和1 300 ℃时分别为720和516 MPa.     

Taguchi统计学分析方法优化Al 7068-TiC纳米复合材料的凝固行为

采用机械合金化和热压工艺制备高强Al 7068?5%TiC(质量分数)纳米复合材料。基于致密化的重要性和晶粒生长的影响,以获得较高抗压强度为目标,采用Taguchi统计法对制备Al 7068?5%TiC块体纳米复合材料的热压条件进行优化。结果表明：在500 MPa和385°C下热压30 min能获得抗压强度为938 MPa、硬度为HV 265的Al 7068?TiC纳米复合材料。此外,方差分析结果表明,外加压力是影响纳米复合材料热压过程最关键的因素。各因素对纳米复合材料热压过程影响贡献率为外加压力(61.3%)、热压温度(29.53%)和热压时间(4.49%)。     

机械合金化及真空热压制备纳米晶Fe3Al的组织及性能

采用机械合金化(MA)及热压烧结工艺制备纳米晶Fe3Al块体材料。采用X射线衍射、透射电镜、扫描电镜等对MA粉体及热压块体的相及显微组织进行分析,并对热压块体的力学性能及断口形貌进行了测试分析。结果表明:Fe72Al28混合粉在球磨过程中,Al逐渐溶入Fe中,形成Fe(Al)过饱和固溶体,纳米晶粉体的结构有序度较低。在1200℃,保温1h下真空热压烧结,Fe(Al)转变为有序的DO3-Fe3Al,同时发生晶粒长大。Fe3Al块体晶粒尺寸为40.1nm,相对密度大于96%,维氏硬度626.8 HV,三点弯曲强度985MPa;弯曲断口为脆性断口,但也呈现出一定韧性断裂特征。     

纳米Mg2Sn增强镁基复合材料组织与性能

利用纳米Sn粉高的表面活性,通过微米Mg粉与纳米Sn粉的机械合金化高效合成了含原位纳米Mg₂Sn相的复合粉末,将所得复合粉末热压烧结,获得高性能纳米Mg₂Sn增强镁基复合材料。对比研究了不同机械合金化时间对镁基复合材料组织、性能的影响,结果表明：随着机械合金化时间的延长,由纳米Mg₂Sn相组成的团簇尺寸不断减小,分布更加均匀,烧结态Mg₂Sn/Mg复合材料的各项力学性能也得到不断提高。     

原位生成SiC／TiSi2纳米复合材料的显微结构

采用Ｓｉ和ＴｉＣ为原料,通过反应热压可制得纳米ＳｉＣ粒子复合的ＴｉＳｉ２材料,生成的纳米ＳｉＣ粒子聚集分布在ＴｉＳｉ２基体中,ＳｉＣ粒子与ＴｉＳｉ２的同没有晶界相存在,但由于残余应力的作用,ＴｉＳｉ２晶格发生扭曲并有位错出现。     

微纳米颗粒增强TiAl基复合材料组织与室温力学性能

原位自生颗粒增强金属基复合材料是提高金属材料强韧性的有效途径,采用放电等离子烧结技术(SPS),以氧化石墨烯、碳化硅、氮化硼为增强体,原位自生制备TiAl基复合材料,研究第二相对TiAl基复合材料显微组织演变及室温性能的影响。结果表明,增强体的改变直接影响了TiAl基复合材料第二相形貌和分布。添加石墨烯在TiAl合金α₂和γ片层界面处弥散析出微纳米尺度第二相Ti₂AlC;添加碳化硅在基体中分别生成微米级晶界相Ti₅Si₃,微纳米片层间相Ti₂AlC;添加氮化硼未能在TiAl合金α₂和γ片层界面处析出微纳米第二相,而是纳米级TiB₂和Ti₂AlN相析出在晶界处与基体形成连续核壳结构;复合添加石墨烯和氮化硼既能在片层间原位析出Ti₂AlC相,又能在晶界处形成核壳结构。TiAl基复合材料的室温压缩性能和摩擦磨损性能均得到有效提高,复合添加石墨烯和氮化硼可获得优异的室温力学性能。TiAl基复合材料的...     

聚碳硅烷原位自生增强钛基复合材料的组织及性能研究

以低氧氢化脱氢钛粉和陶瓷先驱体聚合物聚碳硅烷(PCS)为原料,通过粉末冶金工艺原位自生制备高强高塑钛基复合材料,探究了PCS的引入对钛基复合材料的控氧效果、烧结致密化过程、基体显微组织和力学性能的影响规律。研究表明：采用湿混包覆工艺可以将PCS包覆于Ti粉表面,有效控制材料制备过程中的氧增,其中制备的Ti-1.0 wt.% PCS复合材料的氧含量为0.21~0.24 wt.%,显著低于未经处理的CP-Ti样品(0.36~0.41 wt.%)。在烧结过程中,PCS受热分解并与Ti基体原位反应生成TiC颗粒,弥散分布在基体中,而Si元素则固溶于Ti基体。PCS的引入对Ti基体的性能具有明显的改善作用,经1200 °C/2 h烧结制备的Ti-1.0 wt.% PCS复合材料致密度达到98.4%,洛氏硬度为47.3 HRC,屈服强度为544 MPa,抗拉强度为650 MPa,延伸率为14.5%,其综合性能指标显著优于CP-Ti样品。     

TiNiSMA丝增强AZ31镁合金复合材料的制备及性能

采用真空热压法制备了体积分数为12.8%的TiNi丝增强镁合金基复合材料,通过光学显微镜、SEM、EDS、DSC以及拉伸试验研究了复合材料的微观组织结构及力学性能。结果表明：制备的复合材料界面结合良好,基体中的Mg元素以及TiNi合金中的Ti、Ni元素均发生了扩散,形成约1μm的互扩散层。复合材料在高温条件下的力学性能优于室温,100℃下复合材料的屈服强度、抗拉强度和弹性模量比室温条件下分别提高了61MPa、41MPa和6.05GPa,150℃下复合材料的屈服强度、抗拉强度和弹性模量比室温条件下分别提高了39MPa、72MPa和12.19GPa。     

Ti—Al二元粉末机械合金化过程中组织结构的变化

对二元Ti-Al粉末进行机械球磨,结果表明,随着球磨时间的增加,粉末颗粒度初期有明显增加,然后急剧下降,再变缓,最终不再变化;Ti-Al粉末在机械合金化过程中,先形成了枣羔式Ti在Al中的镶嵌,现形成明显的片层结构,随时间延长,片层间距又迅速减小直至Ti/Al界面消失,最终形成非晶,但并无Ti-Al金属间化合物的形成,且随球磨速度的增加片层细化速率加快。     

硅、铝及稀土元素对铸态锌基合金组织和性能的影响

采用正交组合回归设计试验方法，研究了硅、铝元素对铸态锌基合金力学性能的影响，同时分析了稀土元素对锌合金组织的影响，结果表明，硅、铝元素对锌合金的室温硬度，100℃硬度以及抗压强度都有显著影响，适当提高铝的含量，控制硅含量，并加入稀土元素进行变质处理，可得到具有较高强韧性的耐磨锌合金。     

原位生成TiCx增强Ni合金复合材料的制备及力学性能研究

以Ti₃AlC₂和Ni合金粉为原料,采用原位热压烧结法制备了TiC_x/Ni合金复合材料。高温下Ni合金引起Ti₃AlC₂分解形成TiC_x,Al原子和少部分Ti原子从基体中脱离,并与Ni合金发生反应。添加20Vol%Ti₃AlC₂和40Vol%Ti₃AlC₂时,TiC_x中x的值分别为0.625和0.715。利用XRD、SEM和 EDS等表征方法对复合材料进行物相分析以及微观结构分析。研究表明,原位生成的TiC_x与Ni合金基体结合牢固,所制备的复合材料具有优异的力学性能,添加20%Ti₃AlC₂和40%Ti₃AlC₂时,复合材料的压缩强度分别达到了2.2 GPa和2.09 GPa,相应的压缩断裂应变分别为9.6%和8.5%。     

ECAP细晶机制及对纯铝显微组织和力学性能的影响

采用 ECAP 方法和 3 种工艺路径,研究纯铝的显微组织和力学性能的变化。研究发现,对于φ-120°模具来说,在 3 种工艺路径中,路径 A 的晶粒细化效果最明显,其次为路径 Bc,路径 C;6 次 ECAP 后,采用路径 Bc 试样的显微组织由等轴晶组成,而采用路径 A 和路径 C 时试样的显微组织由拉长的纤维状晶粒组成,平均晶粒尺寸均能小于 1 μm。相应地,3种工艺路径提高强度的有效性依次为路径A,路径Bc,路径C,变形过程中σ0.2同晶粒尺寸的关系符合Hall-petch关系。ECAP 过程中纯铝的强化机制主要是细晶强化,并初步探讨了 ECAP 过程中细晶的形成机制。     

Microstructure and Properties of Al0.4FeCrNiCo1.5Ti0.3 High Entropy Alloy Prepared by MA-HP Technique

采用机械合金化-真空热压烧结(MA-HP)法制备了Al0.4FeCrNi Co1.5Ti0.3高熵合金。利用XRD、SEM和力学压缩试验机分析Al0.4FeCrNiCo1.5Ti0.3合金的微观组织、相转变以及力学性能。结果表明:经高能球磨10 h,合金中形成了简单固溶体fcc和bcc相,而经过热压烧结的Al0.4Fe Cr Ni Co1.5Ti0.3合金以单一fcc相及2种bcc相(bcc1、bcc2)组成。热压烧结Al0.4Fe Cr Ni Co1.5Ti0.3合金致密度达99.48%,其微观硬度(HV),屈服强度、断裂强度、压缩率分别达到725 MPa,2.13 GPa,2.54 GPa,20.1%,合金优异的力学性能主要是因为合金的固溶强化;断裂模式为解理断裂及塑性断裂的混合机制。     

牙科用Ti-Mo合金的研制及组织性能特点

对不同Mo含量（5％、10％、15％和20％，质量分数）的二元Ti-Mo合金的显微组织和机械性能进行了研究。结果表明：当Mo含量为5％时，合金由单一的等轴α相组成；Mo含量为10％时，等轴α晶粒内部有针状析出物；当Mo含量为15％、20％时，合金由单一的等轴声β组成。Mo含量为10％，合金的综合性能最好：硬度为4510MPa，压缩强度为1636MPa，压缩率为22．5％，弹性模量为29．8GPa。Mo含量的增加有利于合金组织的细化，塑性的提高。Ti-Mo合金是一种有发展前景的口腔修复用钛合金。     

7075铝合金对AZ91镁合金组织和性能的影响

为了研究7075铝合金对AZ91镁合金组织与性能的影响,采用光学显微镜、扫描电镜、X 射线衍射仪、万能材料试验机研究了AZ91镁合金的显微组织与力学性能。结果表明：向AZ91镁合金中加入7075铝合金可使该合金的铸态组织明显细化,当7075铝合金含量超过4%（质量分数,下同）时,AZ91镁合金铸态组织中Mg17Al12相数量明显减少,并且组织中生成了Al6Mn新相。合金抗拉强度与延伸率随着7075铝合金加入量的增加而提高,当7075铝合金的加入达到4%,其抗拉强度与延伸率达到最大值,分别为186 MPa和8.2%