搅拌铸造法制备SiCp／A356铝基复合材料的研究

利用搅拌铸造技术制备SiCp/A356铝基复合材料.通过金相观察(OM),扫描电镜(SEM)及力学性能测试对所制备的颗粒增强铝基复合材料的显微组织和力学性能进行了研究.结果表明,SiC增强颗粒较均匀地分布于基体中,SiC/Al界面处存在明显的Si溶质偏聚,复合材料的孔隙率为4.2%;与基体合金相比,SiC颗粒的加入提高了复合材料的硬度和屈服强度,抗拉强度及延伸率略有下降;断口分析表明,搅拌铸造SiCp/A356铝基复合材料主要的断裂机制为SiC/Al界面脱粘及基体合金的脆性断裂.     

TiAl—B合金细棒状十字形TiB2的生长特征

用原位自生法制备了Ti－54Al-x B(at%)和Ti-50Al-x B(at%)合金并利用XRD和SEM对合金的相组成和微观组织进行了研究，结果表明：细棒状TiB2主要以数个或更多个呈族聚形式分布于晶界处，细棒状TiB2(1010}面存在与[0001]晶向垂直的薄片状凸耳；有些细棒状TiB2生长成垂直交叉状的简单十字形或“T”字形，族聚形式细棒状TiB2实际为三维空间较复杂的十字或“T”字形的复合形，研究还表明，细棒状十字形TiB2晶体的这种结果与其{1010}面上的生长台阶有关。     

TiAl／TiB2复合材料高温氧化膜的结构和形成机制

利用XRD，SEM，EDS及TEM对TiAl／TiB2复合材料在静止空气中高温氧化后的氧化膜结构及其形成机制进行了研究。结果表明：TiAl／TiB2复合材料的氧化膜主要由TiO2外层与由TiO2和Al2O3混合内层构成。TiO2和Al2O3混合内层为孔洞较多的疏松状结构。TiO2外层亦可分为内外两层，TiO2的内层部分存在一些与TiB2的轮廓相似的“孔洞”，TiO2的外层部分没有此类孔洞。由于TiAl／TiB2复合材料中的TiB2被氧化后生成的B2O3在高温下蒸发掉，使氧化膜中TiB2所处的位置留下了孔洞。因此，氧化膜中的部分孔洞是由于TiB2被氧化后产生的；氧化温度达到1000℃时，TiAl／TiB2复合材料中的TiB2使氧化膜中的孔洞数量增加，复合材料的抗氧化性能急剧下降。     

5083铝合金的高温压缩变形行为

在Gleeble-3500热模拟实验机上采用高温压缩实验研究了5083铝合金在变形温度为300～500℃、应变速率为0.01～10 s~(-1)、真应变为0～0.9条件下的热变形行为。对高温压缩实验结果进行分析,修正了实验中由于摩擦和变形热效应引起的流变应力误差,得到5083铝合金修正后的真应力-真应变曲线。结果表明:在高温压缩实验过程中,摩擦和变形热效应产生的温升影响不能忽略,摩擦和温升引起应力变化的最大值分别为31.78、33.66 MPa;5083铝合金修正后的流变应力随变形温度的升高而降低,随应变速率提高而增大;应力峰值出现后,应力逐渐下降,且呈稳定的流变特性。     

Ti-Al-B合金中铝含量对硼化物的存在方式和形态的影响

用熔铸法制备了硼化物颗粒增强钛基复合材料,通过XRD和SEM,详细研究了含铝量变化时合金的相组成及硼化物的形态和存在方式的变化规律.结果表明:合金的相组成主要受铝含量的影响,铝含量相对较低时合金基体为α-Ti,硼化物为单一的TiB,铝量增加时基体中形成α2相及γ相,并开始出现TiB2,合金中TiB含量逐步减少,TiB2含量逐步增加,最终硼全部以TiB2形式存在;硼化物形态上共晶TiB主要呈针状或片状,尺寸为20～50μm,TiB量少时呈现沿晶界分布特征,硼量增加时开始出现板状TiB,TiB2典型形态为六面棱柱体块状,另外还存在少量小尺寸的带有分杈的六面棱柱体状.     

微合金元素Nb对低碳铸钢强度和冲击韧性的影响

采用中频炉冶炼制备不同Nb含量的微合金低碳铸钢,用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、液压万能强度试验机、半自动冲击试验机等手段研究了Nb微合金化对低碳铸钢显微组织、强度和冲击韧性的影响。结果表明,添加合适的微合金元素Nb可以使低碳铸钢的晶粒尺寸减小20.8%~34.6%,同时促进细小NbC析出相的形成,能有效提高低碳铸钢的强度和冲击韧性,晶粒细化和析出强化为其主要的强韧化机制。其中,含Nb量为0.044%的微合金铸钢屈服强度为350 MPa,抗拉强度为520 MPa,室温冲击功为119.7J。与普通低碳铸钢相比,其塑性基本保持不变,但屈服强度、抗拉强度和室温冲击功分别提高了20.7%、7.2%和25.6%。     

TiAl-B合金中TiB_2微观形态的主要存在方式

用XRD、SEM和TEM对原位自生法制备的Ti5 0Al x( % )B合金的金相组成和微观组织进行研究。结果表明 :合金中TiB2主要以片状、板片状、细棒状和块状形式存在 ;TiB2 微观形貌随着合金中B含量的变化而发生显著变化。当合金中B含量由w0 .4%增加到w1.4%时 ,TiB2 的微观形貌由片状依次演变为板片状、细棒状直至块状 ,而基体形貌没有发生明显的变化。根据TiB2 晶体形核与生长条件对TiB形貌演变过程进行了分析。     

5A90铝锂合金真空熔炼工艺研究

采用真空精炼技术对自备的5A90铝锂合金进行处理,研究了不同真空度和熔炼时间对于合金中氢等杂质的去除效果,得出合理的真空熔炼参数。结果表明真空熔炼5A90铝锂合金的真空度在1000Pa,真空精炼时间为5min时．能够很好地保留合金元素并去除其中的氢和碱金属杂质。     

7050铝合金等通道多转角挤压过程的三维有限元模拟

对7050铝合金等通道多次转角挤压（equal-channel angular pressing,简称ECAP）过程中的变形行为进行三维有限元模拟,并研究了挤压过程中等效应变的演化以及载荷．位移曲线变化。为开发多道次ECAP工艺的模具设计、工艺参数提供理论指导依据。     

Ti-40Al-2B合金微观组织和初生TiB2生长特征

用原位自生法制备了Ti-40Al-2B(wt%)复合材料,并用XRD、SEM对复合材料的相组成和微观组织,特别是TiB₂的形貌进行了研究。结果表明:该合金由TiAl和TiB₂两相组成。其中TiB₂颗粒以初生的块状和共晶的片状或细棒状形式共存。初生TiB₂呈六面棱柱体,端面有清晰的生长台阶,其显露晶面分别为(0001)和｛101 - 0｝。结合晶体生长理论分析认为:TiB₂的生长单元为一个硼原子和六个钛原子组成的三棱柱,硼原子位于三棱柱的中心,生长方式以台阶式生长为主。其中｛112 - 1｝面生长速率最快,｛101 - 0｝面生长速率最慢,导致TiB₂形成以｛101 - 0｝面为棱柱面的六面棱柱结构。