增强体表面镀钛对SiC_P/Al2014复合材料组织和性能的影响

为了提高SiC_P/Al2014复合材料的界面结合强度,分别采用盐浴法和真空微蒸发法对SiC_P进行表面镀钛处理,并通过热压烧结+热挤压工艺制备了SiC_P增强Al2014复合材料(10%SiC_P/Al2014),研究了SiC_P表面镀钛对SiC_P/Al2014复合材料微观组织、抗拉强度和耐磨性能的影响。结果表明:经过表面镀钛处理后,SiC_P表面均形成了TiC+Ti_5Si_3的化合物层,使复合材料中SiC_P与铝基体的界面结合由物理缩合转化为化学结合,故改善了SiC_P与铝基体的润湿性,减少了界面缺陷,从而提高了界面结合强度。盐浴镀钛和微蒸发镀钛10%SiC_P/Al2014复合材料的拉伸强度(407 MPa和394 MPa)相比未镀钛10%SiC_P/Al2014复合材料分别提升了12.1%和8.0%,磨损量分别降低了58.3%和50.0%。     

不同SiC含量注射成形SiCP/Cu复合材料的显微组织与力学性能

采用粉末注射成形工艺成形了SiCP/Cu复合材料,再采用溶剂脱脂、热脱脂和烧结的工艺制备了复合材料试样。研究了成形过程中复合材料显微组织的变化,并研究了烧结后的显微组织、力学性能、磨损性能。研究结果表明：SiCP/Cu复合材料在1050°C且在H2保护下烧结状况良好;复合材料的抗拉强度取决于SiC颗粒的体积分数以及其在基体中的分布状况;SiC含量为5vol.%和10vol.%,微裂纹萌生于SiC颗粒与基体的界面处;SiC含量为15vol.%,微裂纹萌生于SiC颗粒与基体。SiC体积分数为5%、10％、15％的SiCP/Cu复合材料的抗拉强度分别为254MPa、 291 MPa和278MPa。复合材料的力学性能随SiC含量的升高先升高后降低,而其磨损性能随SiC含量的增加而增加。     

SiCP/Al复合材料组织及性能的研究

通过对铸态的金属模挤压铸造SiCP/Al金属基复合材料的物理及机械性能的测试,对基体合金ZL109,ZL109+10%SiCP和ZL109+20%SiCP的研究表明,加入SiCP可使复合材料的热膨胀系数下降,抗拉强度和弹性模量提高;SiCP/ZL109复合材料的耐磨性提高4倍左右.通过对断口与组织的分析表明,SiCP在基体中分布的微观不均匀性及颗粒尺寸太大是造成冲击韧性下降的原因.     

合金元素及SiCp镀覆对铁基复合材料组织性能的影响

研究了合金元素及SiC_p 镀覆对烧结铁基复合材料组织与性能的影响。结果表明, 在Fe-Cu-C 基体合金中添加w(Ni)=2%, w(Mo)=0.5%, w(Fe-Cr)=1.5%, 可以获得高强度、高硬度及综合机械性能优良的铁基合金。在Fe-Cu-C-Ni-Mo-Cr 合金中分别添加SiC_p 净质量分数相同的未镀覆的、镀Ni 的或镀Cu-Ni 合金层的SiC_p 时, 会对复合材料的硬度和强度产生不同的影响;镀Ni 的SiC_p 能使复合材料的硬度明显高于基体合金, 而未镀覆的SiC_p则导致复合材料的硬度明显低于基体合金, 镀Cu-Ni 合金层的SiC_p 亦使复合材料的硬度略低于基体合金;各类SiC_p 均使复合材料的抗弯强度低于基体合金, 镀Ni 的SiC_p 含量较多时对强度的影响最为显著。基体合金中同时添加Ni、Mo 、Cr 3 种元素时, 改善了基体对SiC_p 的支撑强度。SiC_p 镀覆与基体多元合金化使复合材料的耐磨性大为提高。     

镁/铝异种材料连接界面的显微组织与结合强度研究

用镁铝共晶合金粉末作为连接剂,分别在420°C和450°C下加压保温一定时间,对AZ91D镁合金与5056铝合金进行了连接.用扫描电子显微镜及配备EDS能谱,对铝、镁合金结合界面的显微组织进行了分析.结果表明,镁铝共晶粉末与两侧基体形成了明显的扩散层,420°C时扩散层由α-Mg+Mg17Al12层、Mg2Al3层、α-Al层组成,450°C时扩散层由Mg17Al12层、Mg2Al3层、α-Al层组成.通过三点弯曲实验对界面结合强度进行测试,结果表明,当450°C下保温90 min时,镁/铝合金连接效果最佳,强度约达27 MPa.     

镁/铝异种材料连接界面的显微组织与结合强度研究

用镁铝共晶合金粉末作为连接剂,分别在420 °C和450 °C下加压保温一定时间,对AZ91D镁合金与5056铝合金进行了连接.用扫描电子显微镜及配备EDS能谱,对铝、镁合金结合界面的显微组织进行了分析.结果表明,镁铝共晶粉末与两侧基体形成了明显的扩散层,420 °C时扩散层由α-Mg+Mg17Al12层、Mg2Al3层、α-Al层组成,450 °C时扩散层由Mg17Al12层、Mg2Al3层、α-Al层组成.通过三点弯曲实验对界面结合强度进行测试,结果表明,当450 °C下保温90 min时,镁/铝合金连接效果最佳,强度约达27 MPa.     

Ti含量对CNT/Al复合材料组织与性能的影响

通过高能球磨、放电等离子烧结和热挤压的方法,制备了不同钛含量的(CNT-Ti)/Al复合材料,并探究了高能球磨对粉末形貌演变、烧结以及热挤压对体复合材料的组织结构与力学性能的影响。结果表明：钛的加入不仅能分散部分碳纳米管(carbon nanotubes, CNTs),还能与Al基体反应形成分布均匀的第二增强相TiAl3,且TiAl3的含量与加入钛的含量成正比。Ti含量越高,(CNT-Ti)/Al棒材显微硬度越高,塑性和韧性随之降低。含钛量为7 %的复合材料具有最高的拉伸强度（221 MPa）,这主要归因于在制备过程中生成的第二相TiAl3比例适中,能较好地发挥其弥散强化的增强效应。     

SiCp的氧化行为及其对SiCp/Al复合材料力学性能的影响

以氧化处理的SiCp为增强体,Al-10Si-0.5Mg为基体,采用压渗法制备SiCp/Al复合材料,对复合材料预氧化的研究结果表明:在相同的保温时间下,SiC颗粒的氧化量和氧化层厚度都随氧化温度升高而增加,并且适度的预氧化可以提高界面结合强度,复合材料抗拉强度可达645MPa,但其韧性稍有下降.     

SiCp的氧化行为及其对SiCp/Al复合材料力学性能的影响

以氧化处理的SiCp为增强体,Al-10Si-0.5Mg为基体,采用压渗法制备SiCp/Al复合材料,对复合材料预氧化的研究结果表明：在相同的保温时间下,SiC颗粒的氧化量和氧化层厚度都随氧化温度升高而增加,并且适度的预氧化可以提高界面结合强度,复合材料抗拉强度可达645MPa,但其韧性稍有下降.     

7050Al/Gr复合材料时效强化行为及内耗研究

采用力学性能和阻尼性能测试及透射电镜组织观察的方法, 研究了添加4%(体积分数)石墨(Gr)颗粒对7050铝合金组织、力学性能和阻尼性能的影响, 以及热处理对7050Al/4%Gr复合材料的组织、力学性能和阻尼性能的影响, 并对7050Al/4%Gr复合材料的内耗机理进行了初步探讨。结果表明: 在7050铝合金中加入4%Gr颗粒, 使其强度降低了约16%, 延伸率降低了37.5%; 热处理强化7050Al/4%Gr复合材料的力学性能变化趋势与7050铝合金的基本相同, 7050Al/4%Gr复合材料在120 ℃单级时效20 h后抗拉强度达到峰值521 MPa, 比7050铝合金有所降低, 但达到峰时效时间提前4 h; 7050Al/4%Gr复合材料的内耗值随着温度的升高而增加, 其除了材料本征阻尼以外, 在中、低温时的内耗主要是位错与第二相颗粒交互作用引起的位错内耗, 在高温下内耗主要由相界面、晶界、Gr与基体的界面微滑移引起。     

Ti含量对CNT/Al复合材料组织与力学性能的影响

通过高能球磨、放电等离子烧结和热挤压的方法,制备了不同钛含量的(CNT-Ti)/Al复合材料,并探究了高能球磨对粉末形貌演变、烧结以及热挤压对基体复合材料的组织结构与力学性能的影响.结果表明:钛的加入不仅能分散部分碳纳米管(Carbon nanotubes,CNTs),还能与Al基体反应形成分布均匀的第二增强相TiAl...     

纳米铝/铜复合镀层的工艺及性能研究

介绍了运用电刷镀工艺技术在45钢基体上刷镀铝/铜复合镀层,并对影响镀层性能的镀液中纳米铝粉的含量、刷镀电压进行了研究。根据实验,得出最佳的工艺参数:镀液中纳米铝粉末含量20 g/L,刷镀电压10 V。在最优工艺参数下制备的纳米铝/铜复合镀层显微硬度为HV243.7,磨损体积普通铜镀层是铝/铜复合镀层的1.76倍,对于提高工件的耐磨性及可靠性有很重要的意义。     

轧制加工对7075/SiCp复合材料组织性能的影响

对喷射共沉积7075／SiCp复合材料坯经过挤压和轧制后的板材微观组织和力学性能进行了测试和分析。经过挤压和轧制后,SiC颗粒的分布沿金属塑性流动方向有明显的取向变化,在轧制过程中SiC颗粒的破碎明显。复合材料轧制板材峰时效的强度和延伸率与挤压板材峰时效状态相比有一定程度的提高。分析表明,7075／SiCp复合材料挤压板材拉伸断裂主要是由SiC颗粒的拔出和断裂引起的,而复合材料轧制板材的断裂主要是由SiC颗粒的拔出和基体断裂所引起。     

等离子喷涂碳化钛-硅化钛涂层的组织结构与性能

研究直接喷涂和反应喷涂合成的两种碳化钛-硅化钛复合涂层的组织结构与性能.通过等离子喷涂技术将两种不同复合粉(TiC-TiSi₂和Ti-SiC)分别喷涂在TC4钛合金表面制备成碳化钛-硅化钛复合涂层,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、万能拉伸试验机、显微维式硬度计、划痕仪对所得涂层进行表征及测试.结果表明:等离子喷涂TiC-TiSi₂复合粉所得涂层中含TiC为58%,Ti₅Si₃为21%,TiSi₂为7%,Si为9%和SiO₂为5%,等离子喷涂Ti-SiC复合粉所得涂层含有TiC(47%),Ti₅Si₃(40%)和SiC(13%);在等离子喷涂过程中Ti-SiC复合粉中的Ti与SiC发生了明显的化学反应,反应生成了TiC和Ti₅Si₃;等离子喷涂Ti-SiC复合粉所得涂层,具有更薄的层片和更小的晶粒尺寸.与等离子喷涂TiC-TiSi₂复合粉所得碳化钛-硅化钛涂层相比,等离子喷涂Ti-SiC复合粉所得碳化钛-硅化钛涂层具有更高的结合强度、更高的显微硬度(提高了18.7%)、更好的韧性及更好的耐划痕性能,这主要在于等离子喷涂Ti-SiC复合粉反应合成的碳化钛-硅化钛涂层中硬质相的相对含量更高且反应合成的碳化钛、硅化钛晶粒更细小.     

SiCp／Al复合材料组织及性能的研究

通过对铸态的金属模挤压铸造SiCp／Al金属基复合材料的物理及机械性能的测试．对基体合金ZL109,ZL109＋10％SiCp和ZL109＋20％SiCp的研究表明．加入SiCp可使复合材料的热膨胀系数下降．抗拉强度和弹性模量提高；SiCp／ZL109复合材料的耐磨性提高4倍左右．通过对断口与组织的分析表明,SiCp在基体中分布的微观不均匀性及颗粒尺寸太大是造成冲击韧性下降的原因．     

混合稀土Y和Ce对Al-B电工圆杆组织和性能的影响

采用拉伸力学性能测试、金相显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等手段,研究了混合稀土(Y:Ce=1:1)对铸态Al-B电工圆杆显微组织和性能的影响,并探讨了轧制变形量对稀土铝电工圆杆综合性能的影响。结果表明：当混合稀土的添加量为0.25%时,铸态铝电工圆杆的综合性能较佳,导电率为63.74%IACS,抗拉强度达83MPa,与未添加稀土试样相比较,导电率提高了1.44%IACS,抗拉强度提高了11MPa。轧制处理使稀土铝电工圆杆的导电率呈小幅度下降,但抗拉强度增加,当轧制变形量为72%时,试样综合性能较佳,导电率为61.30%IACS,抗拉强度达123MPa。     

TiC/Cu复合材料的摩擦性能分析

为提高TiC/Cu复合材料的摩擦性能,对不同TiC掺量条件下TiC/Cu复合材料的摩擦磨损性能进行试验分析,研究结果表明：与基体试样相比复合材料的磨损系数较低,且在低载荷磨损时磨损性能更佳,TiC含量增加到3%时的摩擦系数最低。通过磨损形貌分析发现,基体材料主要为黏着磨损,复合材料的磨损行为表现为氧化、粘着和剥层磨损,且复合材料中的TiC颗粒能很好的抵抗粘着磨损的作用,从而使得复合材料的磨损表面磨损程度减轻。