外加颗粒增强金属基复合材料的现状及展望

综述了获得外加颗粒增强金属基复合材料(PMMC)的方法固态法和液态法,介绍了PMMC的最新技术及研究现状。     

颗粒增强金属基复合材料制备工艺评述

介绍了陶瓷颗粒增强金属基复合材料的进展状况，重点介绍了几种常用的制备方法，提出了一种新的制备工艺一块体分散法。指出了在制备技术中存在的主要问题及其解决方法。     

纤维增强金属基复合材料耐磨机制的研究

根据纤维增强金属基复合材料的结构特点，研究了界面在复合材料磨损过程中的作用，磨损时，复合材料的界面可消耗纹扩展能量，阻滞裂纹扩展，氧化铝短纤维增强硅合金合材料具有优异的耐磨性；基体中的合金元素有利于形成良好的界面，改善复合材料的耐磨性。     

关于颗粒增强金属基复合材料的协同强化

复相材料的协同效应在其强度、韧性，断裂等特性和现象中表现得尤为明显，也是复相材料研究中认识最肤浅的内容。本研究通过对球形颗粒增强金属基复材料中模量强化与位位强化的分析，探讨了这两种强化间的协同作用。结果表明，该体系中协同强化作用是很明显的。一般通过适当的模型和数学处理，协同作者是可以逐步认识的。     

铸造金属基颗粒增强复合材料的研究现状与展望

铸造法是生产复合材料的主要方法之一。本文着重阐述了金属基颗粒增强复合材料的研究现状以及用各种铸造方法生产金属基颗粒增强复合材料的工艺，指出了生产过程中需要解决的一些主要问题，并展望了其应用前景。     

不同颗粒协同增强铁基复合材料研究现状

不同类型颗粒协同增强金属基复合材料的耐磨性能、力学性能均优于单一颗粒增强金属基复合材料。影响增强颗粒与熔融金属润湿性的因素较多,主要包括：两者之间是否会发生化学反应、污染物、增强颗粒的表面粗糙度、粒子大小、密度以及增强颗粒机械处理方式、热处理方式、是否进行涂覆等。目前的研究多集中于不同类型颗粒协同增强铜基、铝基复合材料,不同颗粒协同增强钢铁基复合材料的研究还处于起始阶段,其未来的研究方向应该包括但不限于：混合颗粒种类、混合颗粒比例、混合颗粒尺寸、结合面性能、组织均匀性、多种颗粒协同增强机理等。     

颗粒增强金属基复合材料耐浆料冲蚀磨损性能的研究

通过在碳化钨颗粒中加高碳铬铁颗粒的方式及负压铸渗方法,获得了碳化钨陶瓷颗粒体积分数不同的复合材料,考察了体积分数对在浆料冲蚀磨损条件下复合材料耐磨性的影响,结果表明,通过加高碳铬铁的方式,可使复合材料中的碳化钨颗粒体积分数从23%到56%之间变化,以51%的复合材料耐磨性最好,为镍硬1号的3.13倍。     

原位合成颗粒增强铁基复合材料的研究进展

从材料选择、工艺、原理的角度综述了国内外原位合成颗粒增强铁基复合材料的研究与应用，具体分析了基体和颗’粒(TiC、SiC、WC)的界面反应以及部分工艺的优缺点，对开展颗粒增强铁基复合材料的研究有指导意义。     

颗粒增强金属基复合材料热错配应力分析

基于弹塑性力学理论,分析了颗粒增强金属基复合材料在降温及升温循环过程中的热错酸应力,结果表明：降温期间复合材料基体发生了热错配塑性应变,升温期间则经历卸载过程;在升温期间存在一特定温度,此温度复合材料基体平均错配应力为零,在零应力温度下,热错配应力分布不均匀程度有所减小,零应力温度受复合材料冷却温度的影响,利用低温处理方法可以调整复合材料的零应力温度。     

颗粒增强金属基复合材料的研究进展

介绍了颗粒增强金属基复合材料的发展现状及其分类与特点,着重介绍了铝基、镁基、钛基、铜基及镍基复合材料。综述了颗粒增强金属基复合材料的制备与成形技术;概述了粉末冶金法、多层喷射沉积法、搅拌铸造法、原位合成法以及挤压铸造法等工艺。最后提出了颗粒增强金属基复合材料存在的问题,指出了该复合材料将向组织均匀化、韧性化方向发展。     

WC颗粒增强铁基梯度功能复合耐磨材料研究

用离心铸造的方法获取了碳化钨颗粒增强铁基表面复合材料，这种复合材料的微观组织结构、合金元素以及显微硬度呈梯度分布特征，并在ML-100磨料磨损试验机上测定了其耐磨性，分析了磨损机制。结果表明，这种具有梯度分布特征的复合材料具有优良的磨性能；其磨损方式主要是显微切削和颗粒脆性剥落。     

碳化硅颗粒增强Al基复合材料的新型制备工艺

综述了碳化硅增强铝基复合材料的几种主要制备工艺,重点阐述了高能超声半固态复合法制备SiCp／Al复合材料。首先用渗流法制备SiC体积分数高的SiCp／Al预制块,进行SiC预分散,然后将预制块加入处于半固态温度条件下的铝合金熔体中,最后导入超声波进行搅拌。此法很好地改善了增强颗粒与基体之间的润湿性,使SiC在基体中均匀分布。     

表面硬质合金覆层的耐磨特性研究

对粉末烧结制备的WC—Fe／Ni／Co硬质合金覆层材料，在MPX-2000型盘销式摩擦磨损试验机上进行了无润滑的摩擦磨损试验。结果表明，WC—Fe／Ni／Co硬质合金覆层材料组织致密、细小、硬质相分布均匀，界面结合良好，具有较高的硬度和耐磨性。磨损的产生是硬质相的剥落引起的。     

SiCp增强金属基复合材料的研究进展

综述了SiCp增强金属基复合材料的国内外研究现状，着重介绍了SiCp增强金属基复合材料的制备、性能与应用前景。     

硬质合金铣刀铣削性能研究

为了探讨国内外高端产品的质量水平,为国产硬质合金铣刀性能提升提供有益的指导,对比研究了国内外知名品牌铣刀的耐磨性和失效形式。采用端面中心对称干切削方式,按照实验室铣刀试验规范对相同材质的国产某品牌刀片和国外刀片在相同工艺条件下进行了铣削对比实验,工件材料为45#钢。实验结果表明:两种刀片高速干式铣削45#钢的寿命没有明显差异。国产刀片失效形式主要为磨损失效,其在45#钢的高速干式铣削上显示出了较高的耐磨性;国外刀片同时表现出崩刃失效。     

激光增材制造WC增强铁基复合材料组织结构及性能研究

目的采用激光增材制造技术制备WC增强铁基复合材料,并对其显微组织结构及性能进行表征测试,为后续制备大体积激光增材做技术理论及工艺储备。方法加入质量分数为10%的WC粉末,利用激光增材制造技术在40Cr钢表面制备WC增强铁基复合材料层,采用X射线衍射仪(XRD)、金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、硬度计、磨粒磨损机、电化学工作站等,分析激光增材层逐层组织结构、力学性能及其变化规律。结果激光增材层与基体呈良好冶金结合,相组成为α-(Fe,Cr)、Fe2C、Fe2W、Fe3B。表层、亚表层及中层区显微组织为鱼骨状树枝晶,在其周围存在硬质颗粒,随着表面距离的增加,底层区出现胞状晶。亚表层区晶粒最为细小均匀,硬度最高,为1057HV,是基体的4.2倍。中层区磨损率最低(0.29 mg/mm^2),耐磨性最好,自腐蚀电位最高(-205.86 mV),耐蚀性能最好。底层区钝化电流密度最小,为0.1865μA/cm^2,腐蚀速度最慢。结论加入的WC颗粒与铁基粉反应生成的Fe2C与Fe2W形成第二相强化,提高了基体的硬度、耐磨性及耐蚀性,且增材层亚表层区硬度最高,中层区耐磨性、耐蚀性最好。     

SiC颗粒增强铝合金复合材料的研制

用粉末冶金法制备了ＳｉＣ颗粒增强铝合金基复合材料,并对其进行了组织分析和初步力学性能测试。结果表明,该复合材料组织致密,颗粒分布均匀;与对应的基体材料相比,其弹性模量、硬度显著提高;ＳｉＣ颗粒的加入对基体材料抗拉强度及应力应变行为的影响则取决于基体的性能及基体与颗粒之间界面的结合力。     

颗粒增强Al－4％Mg复合材料中显微孔隙的分析

探讨了Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＣ、ＳｉＯ２等三种颗粒增强Ａｌ－４％Ｍｇ复合材料凝固组织中显微孔隙的形成规律．结果表明：前者显微孔隙是由Ａｌ２Ｏ３颗粒加入导致熔体粘度增加、颗粒堵塞枝晶间的补缩流动通道以及颗粒与基体合金的热膨胀系数的差异三种因素所引起；第二种材料由于气孔易在ＳｉＣ颗粒表面形核，或者ＳｉＣ颗粒与基体结合较弱，使得该复合材料比前者易形成显微孔隙；第三种复合材料，是由于ＳｉＯ２颗粒与基体间发生了界面反应，一定量的Ｓｉ溶入了基体，增大了基体的凝固潜热，从而提高了基体合金凝固时的补缩流动能力，所以ＳｉＯ２ｐ／Ａｌ－４％Ｍｇ复合材料的凝固组织比同样条件下Ａｌ２Ｏ３ｐ／Ａｌ－４％Ｍｇ和ＳｉＣｐ／Ａｌ－４％Ｍｇ复合材料致密。     

矿用纳米稀土硬质合金的磨损性能研究

以石英砂为磨料,研究了YG12硬质合金的冲击磨料磨损性能与其纳米稀土添加量、硬度及断裂韧度之间的关系。结果表明,随着纳米稀土含量的增加,该硬质合金的磨损体积先减小再增大,加入1wt%纳米稀土时,其磨损量最小;随着硬度、断裂韧度的增加,合金的抗磨损性能提高。岩石颗粒的混合、粘结相的脆变和WC晶粒的破碎是矿用纳米稀土硬质合金的主要磨损机制。