粉末冶金制备SiC_P/2009Al复合材料的相组成和元素分布

采用粉末冶金法制备SiCp/2009AI复合材料热压锭,并对热压锭进行了热挤压,分析了热压态和挤压态复合材料的相组成和元素分布.结果表明:热压锭存在轻微的元素偏析,下部Cu和Mg含量略高于上部.热压态复合材料组成相主要为Al,SiC,Al2Cu和Mg2Si,另外还含有少量的Al7Cu2Fe和Mg的氧化物.经固溶处理后,Al₂Cu和Mg₂Si溶解,Cu在基体中均匀分布,但Mg仍偏聚于原始铝颗粒边界和SiC团聚处.挤压变形不改变复合材料的相组成,但使SiC分布更均匀并破碎了铝颗粒表面的氧化膜.挤压态复合材料经固溶处理后,Cu和Mg均在基体中均实现了均匀分布.     

不同碳化硅和球形石墨含量对混杂增强铝基复合材料力学性能的影响

目的 研究不同增强相配比对SiCp与球形石墨颗粒混杂增强铝基复合材料力学性能的影响.方法 以6092铝合金为基体,采用粉末冶金法制备了球形石墨颗粒(Gr)、SiCp单相增强以及SiCp和Gr混杂增强的铝基复合材料,通过挤压塑性变形与T6强化热处理进一步改善材料的力学性能.结果 所制备的复合材料无孔洞等缺陷,致密度达99...     

高能球磨法制备的碳纳米管增强铝基复合材料的微观组织和力学性能

采用高能球磨法制备了不同体积分数的碳纳米管(CNT)与Al粉的混合粉末,用粉末冶金工艺制备了CNT/A1复合材料.微观结构分析表明.球磨可以分散一定含量的CNT到Al基体中,并与其产生良好结合.在适当的球磨工艺下.球磨不会造成CNT的严重损伤.拉伸实验表明,CNT体积分数为1.5%时,力学性能达到了最高值,屈服强度相对于纯A1基体提高了53.6%.而CNT体积分数为3%时,形成了大量的CNT团聚,力学性能迅速下降.CNT/A1复合材料的主要强化机制为细晶强化和载荷传递.     

具有网络互穿结构TiC/AZ91D镁基复合材料的一种合成方法

介绍一种新的低成本合成具有网络互穿结构TiC/AZ91D镁基复合材料的方法--原位反应渗透法.该方法中,TiC陶瓷增强相由元素粉末Ti和C间原位反应直接合成,无需添加第三相金属粉末,仅在原位反应发生的同时熔融基体镁合金由毛细管力作用渗入(Tip+Cp)预制块内部构成致密的具有网络互穿结构的TiC/AZ91D镁基复合材料.实验结果和理论计算表明(1)通过精确控制(Tip+Cp)预制块的致密度,考虑原位反应发生前后形成的TiC本征体积变化,即可获得具有不同TiC陶瓷含量的网络互穿结构镁基复合材料;(2)原位合成的TiC陶瓷是一可变化学剂量比的化合物,其晶格常数随反应条件而变化,主要取决于反应条件和原始元素粉末的尺寸.     

Ti形态对原位生长陶瓷粒子增强Al复合材料微观结构的影响

采用Ｔｉ－Ａｌ－Ｂ和ＴｉＯ２－Ａｌ－Ｂ两个体系利用反应热压方法制备了原位ＴｉＢ两粒子增强Ａｌ（ＴｉＢ２／Ａｌ）和原位Ａｌ２ＯＥ，ＴｉＢ２粒子复合增强Ａｌ（Ａｌ２Ｏ３．ＴｉＢ２）／Ａｌ两种复合材料。研究表明，对于Ｔｉ－Ａｌ－Ｂ体系，除ＴｉＢ２外还有一定量的尺寸可达几十微米的Ａｌ３Ｔｉ生成，原位形成的ＴｉＢ２大部分为０．１－０．５μｍ的块状粒子，此外还有少量长宽比在于４的棒状ＴｉＢ２对于ＴｉＯ－ＡｌＯ     

B4C/6061Al复合材料热压缩断裂行为的多尺度研究

运用实验和模拟仿真相结合的方法研究了B_4C/6061Al复合材料的热压缩断裂行为,确定了损伤模型及损伤参数。建立了单向多尺度有限元模型,分析了B_4C/6061Al复合材料的细观损伤机理。结果表明,由于B_4C/6061Al复合材料内部不均匀的细观结构,剪切损伤模型不能预测其断裂行为,而GTN损伤模型能准确预测B_4C/6061Al复合材料的热压缩断裂行为。通过与实验结果的比较,确定了31% B_4C/6061Al (质量分数)复合材料的GTN模型损伤参数,从而使模拟和实验获得的裂纹深度和载荷-位移曲线高度一致。此外,利用单向多尺度有限元法准确地分析了B_4C/6061Al复合材料热压缩过程的细观损伤机理,即热压缩过程中出现的宏观裂纹是由颗粒的脆性断裂、基体和界面的脱黏以及基体的延性损伤导致的。     

弥散质点和SiC颗粒复合强化Al基复合材料 Ⅰ．制备和微观结构

采用纯Ａｌ粉、Ｃ粉和ＳｉＣ颗粒进行机械合金化和热处理，经冷压实后直接进行热挤压，成功地制备了Ａｌ_４Ｃ_３、Ａｌ_２Ｏ_３弥散质点不和ＳｉＣ颗粒复合强化Ａｌ复会材料．金相显微镜、透射电镜和高分辨电镜观察表明，ＳｉＣ颗粒与Ａｌ基体具有较好界面结合，其在基体中分布的均匀性受基体粉末特性的影响Ａｌ_２Ｏ_３含量较低且尺寸细小，Ｘ射线衍射和透镜分析难以确定．Ａｌ_４Ｃ_３为尺寸细小（直径约０．０２μｍ，长度约０．２μｍ）的棒状单晶体，与Ａｌ基体没有固定的取向关系，界面结合良好，无中间过渡层．     

颗粒增强Ti基复合材料的特性

本文研究了采用粉末冶金工艺制备的碳化钛颗粒(TiCp)增强 Ti-Al-V 复合材料的显微组织、弹性模量、高温强度、蠕变行为及断裂特征。研究结果表明,选用合适的不连续增强相及 Ti合金基体可以获得增强相与基体结合良好、具有高比强、高比模、良好高温性能的不连续增强 Ti基复合材料。这些 Ti 基复合材料具有各向同性,可用于复杂应力状态,可通过热压、热挤压等一般热加工工艺加工成型。     

双模CNT/Al复合材料变形过程的代表性体积单元模拟

目的 研究双模CNT/Al复合材料在塑性加工过程中的微观结构演变行为。方法 通过ABAQUS/Python二次开发,对双模CNT/Al复合材料代表性体积单元(RVE)进行参数化建模,并基于显式动力学求解器和欧拉-拉格朗日耦合技术,对双模CNT/Al复合材料RVE模型的单向压缩过程和挤压过程进行数值模拟分析。结果 单向压缩模拟结果显示,结构心部异质区两侧的等效塑性应变较大,结构边缘基体区域的等效塑性应变相对较小;最大等效应力位于结构边角处的基体区域,而结构心部异质区的等效应力则相对较小。通过对异质区材料和形态的影响规律进行分析发现,当异质区为粗晶材料时,其变形后的形态更趋于扁平,而当异质区为细晶材料时,其变形后的形态更接近椭圆。通过挤压过程的模拟,实现了对变形过程中双模组织结构变化的分析,模拟结果显示,材料表面与模具贴合良好,异质区随变形的进行被不断拉长,部分异质区由于拉伸程度过大,甚至出现了分离的情况。结论 提出的模拟方法为双模CNT/Al复合材料的挤压变形工艺设计和变形后组织结构预测提供了有效手段。     

ECAP变形铜锰合金的微观组织和力学性能

为研究Mn元素对铜合金的变形机制和力学性能的影响,在室温下对纯铜和铜锰合金（Cu-5Mn）进行等通道转角挤压（ECAP）。结果表明, Mn元素的添加使得铜锰合金的短程有序度增加,平面滑移倾向变强,促进了变形过程中的位错积累,刺激大量滑移带形成,且局部应力集中效应诱发变形孪晶产生,因此铜锰合金的晶粒细化效果优于纯铜,晶粒尺寸约为400 nm。位错强化、细晶强化、孪晶强化和固溶强化的共同作用,使得ECAP铜锰合金的力学性能显著提升,抗拉强度高达482 MPa,从而为高性能靶材的制备提供了一种有效方法。