金属基复合材料的发展现状及展望

介绍了金属基复合材料的发展现状,重点介绍了几种制备金属基复合材料的方法,提出了一种新的制备方法—块体分散法,并指出了在制备技术中存在的主要问题及其对应问题的解决方法,最后展望了金属基复合材料的发展趋势。

喷射沉积成形颗粒增强金属基复合材料制备技术的发展

分析了喷射沉积成形颗粒增强金属基复合材料制备技术的研究现状。系统地介绍了原位反应喷射沉积成形过程中进行的各类反应。在总结国内外喷射沉积成形颗拉增强金属基复合材料制备技术优缺点的基础上,发展了熔铸-原位反应喷射沉积成形金属基复合材料制备新技术。

喷射成形过共晶Al-Si合金的研究

用喷射成形技术制备了过共晶Ａｌ－Ｓｉ合金沉积坯，对原始态、沉积态和挤压态的微观组织进行了观察和分析，讨论了淬火温度对沉积态组织的影响，探索了喷射成形合金后续致密化的工艺及合适的工艺参数。

熔铸-原位反应喷射成形7075/TiC复合材料的拉伸性能

利用熔铸－原位反应喷射沉积成形技术制备了 ＴｉＣ颗粒增强 ７０７５ Ａｌ基复合材料．测试了复合材料的拉伸性能．结 果表明：在预制块中选取 Ｔｉ：Ｃ＝１：１配比，复合材料中存在较多的条、块状 Ａｌ３Ｔｉ相，致使复合材料的拉伸强度和延伸率均比未 增强合金低；选取Ｔｉ：Ｃ＝１：１．３的配比，有助于消除Ａｌ３Ｔｉ脆性相，提高复合材料的拉伸强度．进一步讨论了提高熔铸－原位反 应喷射沉积成形 ７０７５／ＴｉＣ Ａｌ基复合材料拉伸强度的途径．

搅拌对熔铸-原位反应TiB_2/Al和TiC/Al复合材料微观组织的影响

研究、开发了一种熔铸－ 原位反应颗粒增强铝基复合材料制备技术，探讨了搅拌工艺对３ｖｏｌ％ ＴｉＢ２ 和３ｖｏｌ％ ＴｉＣ颗粒增强铝基复合材料微观组织的影响。结果表明，采用圆盘状叶片的搅拌装置对获得颗粒均匀分布、组织致密的铝基复合材料十分有利。

原位铝基复合材料的制备及微观组织

提出制备原位合金化和原位反应颗粒共同强化金属基复合材料的概念，并据此制备厂原位１０％Ｃｕ（质量分数，下同）和５．３５％ａ－Ａｌ２Ｏ３颗粒增强纯铝复合材料（Ａ）以及原位１０％Ｃｕ；４％Ｓｉ和１５．０６％ａ－Ａｌ_２Ｏ_３颗粒共同增强纯铝复合材料（Ｂ）．对原位反应过程进行了热力学分析．ＳＥＭ观察和ＥＤＳ分析显示，Ａ和Ｂ中的原位反应分别生成了合金元素Ｃｕ、Ｃｕ＋Ｓｉ以及Ａｌ２Ｏ３；原位Ａｌ２Ｏ３颗粒直径小于０．５μｍ，在材料中均匀分布、ＴＥＭ观测显示Ａｌ２Ｏ３颗粒边角圆滑，与基体结合良好．探讨了原位反应的机理以及在铸造凝固过程中原位颗粒的行为．

喷射沉积Al-20Si-5Fe-3Cu-1Mg合金的微观组织与力学性能

利用喷射沉积技术制备了Al－20Si－5Fe－3Cu-1Mg合金,借助扫描电镜（SEM），X-射线衍射和拉伸试验等手段研究了喷射沉积合金的微观组织和力学性能，分析了Fe对合金挤压和热处理后的组织变化．拉伸试验结果表明，喷射沉积Al－20Si-5Fe-3Cu-1Mg合金具有比粉末冶金Al-20Si-3Cu-1Mg合金更高的高温（300℃）强度．

雾化喷射沉积成形中沉积体内的凝固过程(Ⅰ)──理论分析

采用“虚拟”凝固层的概念，通过对沉积坯内凝固过程的温度分布、凝固时间、虚拟凝固层厚度等参数的理论分析，建立了相应的理论模型，并求得了这些参数的数值解．

喷射沉积Al-Si-Fe-Mn-Cu-Mg合金的析出强化行为

利用热分析（ＤＳＣ）、显微硬度测定和透射电子显微分析等手段研究了喷射沉积 Ａｌ－２０Ｓｉ－５Ｆｅ－３Ｍｎ－３Ｃｕ－１Ｍｇ合金的时效过程．结果表明，两种沉淀强化相 Ｓ－Ａｌ２ＣｕＭｇ和 σ－ Ａｌ５Ｃｕ６Ｍｇ２从合金基体中析出，它们有效地提高了合金的室温强度和高温（３００℃）强度．

金属基复合材料相界面区力学性能显微力学探针分析

雾化喷射沉积成型2014铝合金＋15％SiCp（体积分数）和18Ni（250）马氏体时效钢＋10％（Al2O3）p（体积分数）金属基复合材料表现出加速时效行为.采用显微力学探针技术研究了复合材料的时效行为，发现在增强颗粒附近存在明显的弹性模量和硬度的梯度分布，是热错配应力造成的位错密度分布引起的析出相梯度分布的结果.该项结果为更精确地预测时效硬化型合金为基的金属基复合材料的时效行为提供了依据.

喷射沉积成形过程的优化控制——Ⅰ.沉积坯件几何形状的控制(近终型成形)

雾化喷射沉积成形技术的发展已经开始由实验室进入工业化应用阶段,如何实现过程的优化控制,使喷射沉积成形成为具有重复性的可靠过程,已经成为实用化过程的关键问题之一。重点讨论雾化喷射沉积成形过程中沉积坯件几何形状控制的基本原理及其应用,这是实现喷射沉积成形近终型成形优化控制的基础。

原位反应TiC颗粒对喷射沉积Al-20Si-5Fe合金微观组织的影响

利用熔铸－原位反应喷射沉积成形技术制备了ＴｉＣ颗粒增强Ａ１－２０Ｓｉ－ＳＦｅ复合材料．分析了内生ＴｉＣ颗粒对喷射沉积Ａｌ－２０Ｓｉ－５Ｆｅ合金微观组织的影响．结果表明：喷射沉积Ａ１－２０ＳＩ－５Ｆｅ合金微观组织中常出现脆性、针状的 Ａ１－ＳＩ－Ｆｅ三元金属间化合物相．在 Ａ１－２０Ｓｉ－５Ｆｅ合金中内生一定量的 ＴｉＣ颗粒，有助于减小粗晶Ｓｉ颗粒的尺寸、消除针状的 Ａ１－Ｓｉ－－Ｆｅ三元金属间化合物相．

喷射沉积Al-Si-Fe-Mn-Cu-Mg-合金的微观组织与力学性能

利用喷射沉积技术制备了Al 2 0Si 5Fe (0～ 3)Mn 3Cu 1Mg合金。借助扫描电镜 (SEM )、透射电镜(TEM )、X射线衍射和拉伸试验等手段研究了喷射沉积合金的微观组织和力学性能 ,分析了不同Mn含量对合金组织演变的影响。结果表明 ,当合金中加入 3%Mn时 ,组织中针状的Al Si Fe金属间化合物被颗粒状的Al15(FeMn) 3Si2所代替。此外 ,与粉末冶金Al 2 0Si 3Cu 1Mg合金相比 ,喷射沉积Al 2 0Si 5Fe 3Mn 3Cu

熔铸-原位反应喷射成形金属基复合材料制备新技术

研究开发了一种喷射成形金属基复合材料制备新技术———熔铸－ 原位反应喷射成形技术。该技术的突出优点是： 解决了颗粒损失和颗粒在合金基体中分布不均匀的问题； 合金的熔炼、颗粒的生成以及喷射成形金属基复合材料的制备同步进行， 明显缩短了复合材料的制备工艺流程， 降低了材料的制备成本。利用该技术制备了３ ％ ＴｉＣ／Ａｌ 复合材料。研究表明， ＴｉＣ 颗粒在铝基体中分布均匀， 制备的３ ％ ＴｉＣ／Ａｌ

喷射沉积成形过程的优化控制-Ⅱ.智能控制系统的发展

分析了雾化喷射沉积成形过程优化控制技术的另一个重要领域——智能控制系统的发展现状。系统地介绍了各种可能用于雾化喷射沉积成形过程控制的传感器技术,及其在应用中的优点和局限性。最后介绍了集成综合控制系统的特点及应用。

喷射沉积Al-Si-Ni-Cu-Mg合金的显微组织和相组成

利用喷射沉积技术制备了AlSi2 0Ni4Cu3Mg合金 ,分析了合金沉积态、挤压态和T6热处理态的微观组织。结果表明 ,组织中存在三种含Ni的金属间化合物 ,在挤压和T6热处理时 ,它们能够有效地阻碍Si原子的扩散 ,抑制初晶Si的长大。此外 ,起沉淀强化作用的Cu与Al,Si一起形成了金属间化合物 ,影响了合金在T6热处理时的沉淀强化作用。

雾化喷射沉积成形中沉积体内的凝固过程(Ⅱ)──Al-Cu合金的计算

根据已知的喷射沉积成形沉积体内的凝固模型，对典型的Al-Cu合金进行了计算分析．结果表明，工艺参数（如沉积速率和沉积时雾化锥的温度）和材料的热物性（如界面换热系数）对沉积体内的凝固过程有明显影响．在沉积热力学条件（沉积前雾化锥的热力学状态）相同的情况下，沉积表面的温度随工艺参数和材料热物性发生显著变化．

原位合金化和原位颗粒共同强化铝基复合材料的微观组织

制备了Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ－Ｃｕ和Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ－Ｃｕ－Ｓｉ原位复合材料，采用ＳＥＭ观察显微组织，ＸＲＤ分 析物相，ＥＤＳ分析相所含元素．初步结果表明，原位合金化和原位颗粒共同强化金属基体是可 行的，合金元素Ｃｕ和Ｓｉ出现在基体中，细小增强颗粒Ａｌ２Ｏ３呈弥散分布．

锌基复合材料制备工艺研究进展

介绍了近年来锌基复合材料的发展和研究概况,重点介绍了几种制备锌基复合材料的工艺,并对各种工艺的优缺点进行了评价,最后对锌基复合材料的研究方向和发展前景进行了展望。

挤压温度对喷射沉积Al-20Si-5Fe-2Ni合金的微观组织和力学性能的影响

利用喷射沉积技术制备了Al-20Si-5Fe-2Ni合金。用扫描电镜和X射线衍射法研究了合金沉积态、挤压志和热处理态的微观组织,讨论了挤压温度对合金微观组织和力学性能的影响。