铸造SiCp／Al复合材料耐磨性能研究

研究了利用液态搅拌铸造法所制备的SiC_p/ZL101复合材料的耐磨性。着重探讨了SiC颗粒的预处理状态及磨损试验载荷。路程对材料耐磨性的影响。结果表明,与基体合金或原始态SiC颗粒增强的SiC_p/ZL101复合材料相比,SiC_p经一定方法预处理后所增强的复合材料的的耐磨性显著提高,提高的幅度随磨损载荷或路程的增加而增大,而且其增大的幅度随SiC_p预处理状态的变化而存在显著差异。     

晶须转动及其对SiC_W／Al－Ni复合材料高温压缩变形流变应力的影响

本文测定了ＳｉＣＷ／Ａｌ－Ｎｉ复合材料高温压缩变形的应力－应变曲线，讨论了该种复合材料高温压缩变形时所表现出的应变软化现象，利用ＳＥＭ观察了ＳｉＣＷ／Ａｌ－Ｎｉ复合材料在高温压缩变形中晶须的转动，并对晶须长轴的取向分布函数及其与复合材料压缩流变应力之间的关系进行了较为详细的研究．研究结果表明，在压缩变形过程中，ＳｉＣＷ晶须的长轴要发生转动，并趋向垂直于压缩方向分布，晶须取向的重新分布是造成复合材料应变软化的主要原因．     

超声液相铸造SiCw／Al及SiCp／Al复合材料

用超声液相铸造新技术制备了碳化硅晶须及碳化硅颗粒增强铝基复合材料.证明铸造时对铝液进行超声振荡可以促进增强相与铝液的润湿,改善增强相在铝基体中分布的均匀性,减少气孔率,且用超声液相铸造技术制备的铝基复合材料具有较好的重熔性.还对超声液相铸造的SiCw/Al和SiC_p/Al复合材料制备过程特点、显微组织特征、断口形貌及重熔性能进行了初步探讨.     

SiCp增强Al基复合材料在应变过程中显微组织的损伤

采用恒定应变速率拉伸试验研究了币喷射成型制成的１５ＳｉＣｐ／Ａｌ－１６１８复合材料在４３８和４９３Ｋ下的应变行为。对不同应变速率下ＳｉＣｐ／Ａｌ－２６１８的应力－应变曲线的分析表明，颗粒复合材料表现出一个临界应变速率的行为，对不同应变条件下ＳｉＣｐ损务数量的定量统计分析表明。     

SiCp／Al复合材料中SiCp与铝基体的润湿性研究

在一定真空度下,对用不同方法处理的碳化硅与ZL101基体铝合金的润湿角进行了测定,并用扫描电镜、电子探针分析了处理的碳化硅表面形状和成分,用X射线衍射分析了碳化硅颗粒与铝基体的界面组成。结果表明,原始碳化硅在700～900℃范围内与ZL101不润湿,而经过不同方法处理的碳化硅在该温度区能被ZL101润湿。润湿性的改善是由于在碳化硅颗粒和铝基体间发生了界面反应,生成了中间相。     

SiCp／Al复合材料挤压成形的实验研究

开展了ＳｉＣ颗粒增强铝合金基复合材料挤压成形的实验研究，分析了其挤压成形的力能变化规律，结果表明，该材料的挤压载荷随着变形温度的则显著降低，在一定温度下，随着挤压位移的增加而呈现出明显的阶段性变化的特点。     

SiCp／2024Al铝基复合材料的耐蚀性

用电化学方法和浸泡试验研究了SiC颗粒粒度和体积分数对SiCp/2024Al铝基复合材料在3．5％,NaCl水溶液中耐蚀性的影响,作为比较对2024Al的耐蚀性也进行了研究,结果表明,与基体相比,SiCp/2024Al复合材料并不增点蚀敏感性,其抗蚀性与SiC体积分数和粒度有关,SiC颗粒体积分数低或粒度高的复合材料,其抗蚀性往往大。     

高比例SiCp/Al复合材料热循环累积残余应变

研究了高比例大尺寸SiCp／Al复合材料于不同颗粒尺寸、基体、预处理类型及热循环次数情况下在热循环过程中的累积残余应变(εcr)。结果表明：(1)复合材料相对基体具有更小的εcr，并随着增强颗粒尺寸变大，其εcr逐渐变小；(2)通过选择合适的基体及加入适当量合金元素可以获得具有较低εcr的高比例颗粒增强铝基复合材料；(3)适当的预处理可以显著降低材料的εcr，从而提高其尺寸稳定性；(4)随着热循环次数的增加，复合材料的εcr趋于平稳。     

晶须定向分布SiCw/6A02复合材料的压缩变形行为

通过考察晶须呈定向排列的SiCw/6A02复合材料压缩变形期间的晶须取向和长度的变化，研究了复合材料变形期间的应力应变行为。结果表明，变形期间晶须的转动和折断导致的加工软化和基体合金的加工硬化，共同决定复合材料的压缩应力—应变行为。     

动态载荷下胞状铝合金的压缩行为

用分段式Hopkison压杆研究了胞状铝合金及胞状纯铝在高应变速率(600～1800s-1)下的压缩行为.试验表明,胞状纯铝的平台应力随应变速率的增大缓慢增加,而胞状铝合金的平台应力对应变速率不敏感,后者在上述应变速率条件下,可以不考虑应变速率的变化,可以静态压缩σ-ε数据作为应用参考.     

WC_p/2024Al基复合材料的腐蚀机理

采用动电位阳极极化法对体积分数为11.4%WCp/2024Al基复合材料及其基体合金在3.5%NaCl水溶液中的耐蚀性能进行研究。结果表明,由于WC颗粒的加入,提高了WCp/2024Al基复合材料的腐蚀速度。通过对恒电位极化后试样观察发现,WCp/2024Al基复合材料腐蚀机理为富Cu相作为阴极区与其周围的贫Cu区作为阳极区构成电偶腐蚀以及WC颗粒与基体间的协同腐蚀作用。这种双重的电偶腐蚀致使复合材料腐蚀速度加快。     

Deformation behavior of SiC particle reinforced Al matrix composites based on EMA model

Effects of the matrix properties,particle size distribution and interfacial matrix failure on the elastoplastic deformationbehavior in Al matrix composites reinforced by SiC particles with an average size of 5μm and volume fraction of 12%werequantitatively calculated by using the expanded effective assumption(EMA)model.The particle size distribution naturally bringsabout the variation of matrix properties and the interfacial matrix failure due to the presence of SiC particles.The theoretical resultscoincide well with those of the experiment.The current research indicates that the load transfer between matrix and reinforcements,grain refinement in matrix,and enhanced dislocation density originated from the thermal mismatch between SiC particles and Almatrix increase the flow stress of the composites,but the interfacial matrix failure is opposite.It also proves that the load transfer,grain refinement and dislocation strengthening are the main strengthening mechanisms,and the interfacial matrix failure and ductilefracture of matrix are the dominating fracture modes in the composites.The mechanical properties of the composites strongly dependon the metal matrix.     

High strain rate superplasticity of SiC whisker reinforced pure aluminum composites

１　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＳｏｍｅｆｉｎｅｃｅｒａｍｉｃｗｈｉｓｋｅｒｏｒｐａｒｔｉｃｌｅｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄａｌｕｍｉｎｕｍｍａｔｒｉｘｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｃａｎｅｘｈｉｂｉｔａｔｏｔａｌｅｌｏｎｇａｔｉｏｎｏｆ２００％～６００％ａｔａｈｉｇｈｓｔｒａｉｎｒａｔｅ（＞１０－２ｓ－１）［１～８］．Ｔｈｅｈｉｇｈｓｔｒａｉｎｒａｔｅｓｕｐｅｒｐｌａｓｔｉｃｉｔｙ（ＨＳＲＳ）ｉｓｖｅｒｙａｔｔｒａｃｔｉｖｅｆｏｒｃｏｍｍｅｒｃｉａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｂｅｃａｕｓｅｏｎｅｏｆｔｈｅｍａｊ…     

Al3Zr/Al基原位复合材料等离子体焊接区的组织及表面腐蚀行为

摘要： 本文以5wt%Al3Zr/铝基复合材料为研究对象,以Ar气体为离子气体,Al-Ti-B为丝材进行等离子焊接。用电化学综合测试仪测定了焊接区在3.5%NaCl溶液中的腐蚀极化曲线。采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）对复合材料及其焊缝的组织和相组成进行了分析和表征,研究了Al3Zr/Al基复合材料等离子焊接后在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为和腐蚀机理。SEM分析结果表明,等离子弧焊接可获得较好的焊缝组织,焊缝组织主要由Al3Ti相和Al基体组成,Al3Ti相呈条状和球形。电化学极化曲线表明,材料在熔核处的耐蚀性略低于母材,焊缝处浸泡腐蚀机理为Al3Ti相和基体相的电极电位不同形成原电池反应造成。     

30ZrCp／W复合材料的高温压缩变形流变应力行为

在Gleeble-1500D热模拟实验机上对30ZrCp/W复合材料进行高温压缩实验,变形温度和应变速率分别为800℃～1 200℃和10-3 s^-1～1 s^-1,研究其高温压缩变形的流变应力行为.研究表明:随变形温度升高,复合材料的流变应力下降,在10-3s^-1和1200℃下,抗压强度为948.7 MPa.在800℃下发生伪塑性变形,未达到预设变形量,真应力-真应变曲线上表现出的塑性为伪塑性,其是由微裂纹的萌生-钝化引起的.随变形温度升高,复合材料发生动态回复再结晶.随应变速率升高,真应力-真应变曲线形状从“锯齿”型向“平滑”型转变.复合材料对应变速率不敏感,随应变速率升高,复合材料的流变应力略有升高.在800℃和1s^-1下,复合材料的抗压强度为1176.9MPa.用Arrhenius方程描述复合材料在1000℃～1200℃的热变形行为,变形激活能为811.4 kJ/mol.     

液氮球磨制备纳米SiCp/Al基复合材料的研究

利用液氮球磨技术制备了纳米SiC颗粒增强铝基复合材料粉末,对该纳米粉末进行真空热压和热挤压,获得纳米铝基复合材料块体.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)研究了纳米SiC粉和Al-Zn-Mg-Cu粉在液氮球磨过程中形貌、组织和相组成等.结果表明,液氮球磨可以使复合材料粉末达到纳米级,且纳米SiC可均匀地分布于铝合金中.     

原位生成Al3Zr/6063Al复合材料的高应变速率超塑性

采用熔体直接反应法,原位制备5%wtAl3Zr/6063Al复合材料。在450℃进行70%变形量锻造预处理,然后进行搅拌摩擦大塑性加工,通过XRD、SEM、EDS、超景深及TEM等分析测试方法研究其高应变速率超塑性。结果表明,通过锻造和搅拌摩擦加工处理后,复合材料的平均晶粒尺寸小于10μm。在350℃~500℃,初始应变速率为1.0×10-3s-1~1.0×10-1s-1范围内,复合材料都表现出超塑性。在500℃,初始应变速率为1.0×10-2s-1,延伸率达到最大值330%,反应敏感指数m值为0.45。分析超塑性变形的主要机制是动态连续再结晶与晶界、位错滑移共同协调完成。