Al2O3P／Al复合材料脉冲氩弧焊的实验研究

针对Al2O3P/Al复合材料,选择脉冲氩弧焊和选用合适的填充材料,在优化的焊接工艺参数条件下进行焊接试验。试验结果表明:采用脉冲氩弧焊焊接Al2O3P/Al复合材料完全可行,选择合适的填充材料和优化的工艺参数可获得优质的焊接接头。

Parameter optimization for plasma-sprayed Al2O3p/Al composite coatings on AZ31 magnesium alloy

Al2O3p/Al composite coatings were prepared on the surface of AZ31 magnesium alloy by plasma spraying technology with mixed powders of Al and Al2O3. An orthogonal test containing six factors and five levels was carried out to acquire the optimum technical parameters. Mierostruetures and properties of the composite coatings were studied. The results show that the coatings consist of Al2O3 particulates distributed uniformly and Al matrix, and the interface between the particulate and matrix is continuous, compact and clean. With increasing the mass fraction of Al2O3 in the mixed powders, the volume fraction of Al2O3 in the coatings iacreases. The Al2O3p/Al composite coating with 14% Al2O3 volume fraction has more compact microstrueture and more satisfactory properties.

亚微米Al_2O_3颗粒的微观结构及Al_2O_(3p)/1070Al复合材料的界面

利用透射电镜和高分辨电镜对直径为 0 .15 μm的球形Al2 O3 颗粒增强相及其增强 10 70Al复合材料的界面进行了观察 ,结果表明 :Al2 O3 颗粒是由一些角度相差较小的晶面构成的多面体 ,多面体的各晶面是由密排面沿着密排晶向形成的台阶式结构 ;0 .15 μm的Al2 O3 p/10 70Al复合材料界面结合良好 ,没有发现任何界面反应物 ;由于颗粒的台阶式结构导致铝基体与Al2 O3

Al2O3颗粒对LiTaO3烧结性的影响

采用氮气保护热压烧结工艺制备纯LiTaO3压电陶瓷和Al2O3/LiTaO3(简称ALT)陶瓷复合材料,Al2O3p的体积分数(%)分别为0,5,10,15,20.加入少量Al2O3p后,LiTaO3致密度显著提高,ALT陶瓷复合材料的致密度均在99.5%以上.反之,LiTaO3p的加入也能明显提高Al2O3的烧结致密度,而且能够显著降低Al2O3的烧结温度.XRD衍射结果表明,该复合材料中只有LiTaO3和Al2O3两相,无反应产物,说明经过1300℃热压烧结,Al2O3p和LiTaO3稳定共存,两者的化学相容性较好.SEM,TEM观察表明,Al2O3p弥散地分布于LiTaO3颗粒的晶界上,两者结合紧密,且材料内部不存在微裂纹,说明两者的热物理相容性也较好.在这个材料体系中,LiTaO3和Al2O3有很好的相容性.

铝基复合材料的脉冲氩弧焊研究

研究了Al_2O_3P/6061Al铝基复合材料在脉冲氩弧焊条件下的可焊性。焊缝金属及热影响区的显微组织观察与分析表明,接头组织致密,无气孔、夹杂和裂纹等缺陷,接头的抗拉强度可达母材强度的80％左右。焊接接头的X射线衍射相结构分析和断口扫描电镜分析的结果表明,接头中含有Al,Al_2O_3,MgAl_2O_4等相,接头拉伸试样断口呈韧性断裂机制。文中还针对这种复合材料在氩弧焊接中存在的问题、以及如何提高接头质量应采取的措施进行了理论探讨。

亚微米颗粒对铝基复合材料基体显微结构的影响

选用0.15μm和5μm的Al2O3颗粒,采用挤压铸造法制备了体积分数为40%的铝基复合材料。利用选区电子衍射和高分辨电子显微技术研究了Al2O3P/1070Al界面附近基体的显微组织。结果表明,复合材料增强体颗粒为5μm时,基体存在大量的由热错配应力引发的位错,颗粒粒径为0.15μm时,基体表现为近无位错的组织特征,其缺陷形式为1～5nm的“微畸变区”,这主要是由于粒径小、分布弥散,微区应力均匀所致。

高强高导高软化温度Al_2O_3p/Cu合金的制备及研究进展

Al2O3p/Cu合金是具有优良物理性能和力学性能的新型结构-功能材料,在现代电子和电工领域有广阔的应用前景。综述了高强高导高软化温度Al2O3p/Cu合金的性能特点及制备方法。简述了国内外研究现状,分析了Al2O3p/Cu合金存在的问题,并展望了其今后的发展方向。

通过基体合金化制备界面相容的Al_2O_(3p)/Al颗粒增强铝基复合材料

本文提出了通过基体合金化改良Ａｌ２Ｏ３/Ａｌ界面润湿的思路．添加元素Ｍ必须满足以下两个条件:(１)液态金属表面能γＭ＜γＡｌ;(２)氧化物Ｇｉｂｂｓ形成能△ＧＭｘＯｙ＜△ＧＡｌ２Ｏ３,并在实验中得到验证．Ｍｇ是良好的润湿增强剂．而且随Ｍｇ含量的增加,浸润效果增强．Ｂｉ、Ｐｂ和Ｌｉ合金化在Ｍｇ的基础上进一步加强润湿、但Ｃｕ的加入效果相反．在Ａｌ２Ｏ３/６０６１Ａｌ复合材料中,Ｍｇ偏析到界面．且在一定条件下生成界面反应产物ＭｇＡｌ２Ｏ４,但是在Ａｌ２Ｏ３/６２６２Ａｌ复合材料中富集Ｂｉ和Ｐｂ的纳米颗粒存在于增强体之间或增强体内部孔隙．讨论了０．５μｍ或４μｍ Ａｌ２Ｏ３/６０６１Ａｌ和４μｍＡｌ２Ｏ３/６２６２Ａｌ复合材料的力学性能与微观结构．

Al_2O_(3P)/ZA27复合材料的高温摩擦磨损特性

借助SRV高温摩擦磨损试验机、SEM及能谱分析仪研究了Al2 O3p/ZA2 7复合材料的高温摩擦磨损特性。结果表明 :在边界润滑条件下 ,Al2 O3p/ZA2 7复合材料的高温磨损质量损失较ZA2 7合金降低 0 .0 0 5 34g ;摩擦因数随着增强颗粒体积分数的增加而降低 ,当增强颗粒的体积分数由 10 %增加到 30 %时 ,Al2 O3p/ZA2 7复合材料的摩擦因数由 0 .142降低到 0 .132 ,但均高于ZA2 7合金。其高温失效形式为犁削和疲劳磨损。

Al_2O_(3p)/2024Al基复合材料的界面结构

利用TEM、HRTEM等分析测试手段,对挤压铸造法制备的Al2O3颗粒增强2024Al基复合材料的界面组织结构进行了观察与分析。结果表明:Al2O3p/2024Al基复合材料的界面结合良好,未发现界面反应物,铝基体与Al2O3颗粒以共格关系结合,界面属直接结合型,且Al2O3颗粒与Al基体存在如下的位向关系:Al2O3(2)//Al();Al2O3<4>//Al<110>。

Al_2O_3p/40Cr复合材料的热震失效机理

采用挤压铸造法制备了Al2O3p/40Cr表层复合材料,研究了复合材料在热震过程中裂纹萌生和扩展的机理。复合层厚度为5mm,Al2O3颗粒体积分数为56%;热震试验采用650℃保温5min、20℃水冷,反复循环。结果表明,在弱机械结合情况下,由于空气中的氧气和铁生成的氧化物与基体在热膨胀系数和弹性性能上不匹配,裂纹首先在氧化层中萌生,随着氧化层厚度增加,会加速裂纹的生长;从各个方向生长的裂纹相遇时会搭接在一起,形成比较大的宏观裂纹。此机理与WC等其他颗粒增强复合材料的热震失效机理有着显著差异。热震15次后,试验材料在复合层和基材的宏观界面出现大裂纹。

Al_2O_3颗粒对LiTaO_3压电陶瓷增强增韧机制的探讨

采用氮气保护热压烧结工艺制备Al2O3/LiTaO3(简称ALT)陶瓷基复合材料,研究了Al2O3颗粒对LiTaO3压电陶瓷增强增韧的机制。结果表明,ALT陶瓷复合材料的相对密度比烧结纯LiTaO3陶瓷的高得多,且其各项力学性能均有明显的提高;Al2O3的加入起到烧结助剂的作用;Al2O3第二相加入后对LiTaO3压电陶瓷起到弥散强化作用,其增韧机理为ALT复合材料中残余应力场和裂纹偏转增韧。

Al_2O_3P/Cu基复合材料与Nb钎焊研究

采用 Ag-20Cu-5Ti 对 Al2O3P/Cu 基复合材料与 Nb 的钎焊性进行了初步探讨。研究表明,通过在钎料中加入活性元素 Ti,可以减少和消除钎缝中的 Al_2O_3P颗粒,避免 Al_2O_3P颗粒在钎缝中的聚集,实现离子共价键 Al_2O_3P 向类金属键 TiO 转化,从而提高钎缝基体与颗粒相之间的匹配性。

Al_2O_(3P)/Al复合材料钎焊的试验研究

针对Al2O3P/Al复合材料,选用铝基HL401作钎料,选用QJ201为钎剂,在炉中氩气保护下进行钎焊,试验研究了其焊接工艺参数对接头强度的影响。试验表明:采用炉中氩气保护下钎焊Al2O3P/Al复合材料完全可行,用所选择的合适的钎料和钎剂,在优化的工艺参数条件下可获得优质的焊接接头。

热挤压对Al_2O_3p/6061铝基复合材料拉伸性能及组织的影响

采用挤压铸造法制备了体积分数为30%的Al_2O_3p/6061铝基复合材料,进行了挤压比为10:1的热挤压,对铸态和挤压态复合材料进行了常温拉伸试验,用光学显微镜和透射电镜对变形前后的显微组织进行了观察。结果表明:热挤压改善了材料的组织,提高了材料的力学性能。

纳米Al_2O_(3P)/6061铝基复合材料时效硬化特性的研究

探讨了不同纳米氧化铝颗粒含量、不同时效温度对纳米Al2O3P/6061铝基复合材料时效硬化行为的影响,结果发现,因强化相颗粒与铝合金基体的热膨胀系数差异,提供了析出物形成与成长的驱动力,导致其峰时效时间随强化相颗粒含量的增加及时效温度的升高而缩短,但其峰时效硬度会因时效温度提高使得析出物过度成长而随之降低。复合材料因受强化相与基体材料热膨胀系数的差异、强化相造成的铝合金晶粒细化以及强化相颗粒分散强化等三项因素影响,其硬度值随强化相颗粒增加而提高。

化学镀Al_2O_3/Cu复合粉烧结体的组织研究

采用化学镀法制备了Al2O3/Cu复合粉体,将复合粉体在160MPa的压力下保压5min压制,在1 000℃保温1h、N2保护烧结,得到体积分数为50%的Al2O3P/Cu复合材料。通过SEM对复合粉体的形貌和复合材料的断口进行观察,通过光学显微镜对复合材料组织进行观察,通过能谱仪对复合材料中颗粒和基体的界面进行成分分析,并对其密度和热膨胀系数进行测定,结果表明:复合材料中Al2O3颗粒分布均匀,与Cu基体结合良好;复合材料相对密度为88.6%,100～300℃的热膨胀系数在(8.7～14.3)×10-6/K之间。

原位Al_2O_3颗粒对近液相线铸造Al-Cu合金二次加热组织的影响

采用原位反应近液相线铸造方法制备Al2O3p/Al-Cu基复合材料,对其进行二次加热,研究晶粒的形貌演变和长大规律。用光学显微镜观察组织、I mage Tool软件测量平均晶粒尺寸、I mage pro plus软件测量合金液相率,并与理论计算数值比较。结果表明,在590℃保温10、20、40、60 min后,Al2O3p/Al-Cu基复合材料的平均晶粒尺寸比不含Al2O3颗粒的基体合金减少15～25μm,液相率依次为11.6%、13.2%、15.3%、20.9%,较基体合金的液相率小且增长速度慢。说明Al2O3在合金的二次加热过程中对晶粒长大行为具有明显的抑制作用,从而为优化半固态组织提供了一种新思路。

弥散强化铜基复合材料钎焊接头强度

从冶金方面就如何改善Al2O3P颗粒与钎缝的化学相容性及工艺参数对钎焊接头力学性能的影响进行了初步探讨。研究结果表明,当保温时间较短时,由于钎缝中含有较多的Al2O3P颗粒相,且有偏聚的趋势,钎焊接头强度较低;延长保温时间,钎料中活性组元Ti与Al2O3P颗粒反应,可以有效控制Al2O3P含量,从而减缓其不利影响,使钎焊接头强度大幅度提高。

CuO颗粒粒度对Al-CuO体系合成Al_2O_(3p)-Al复合材料反应温度和显微组织的影响(英文)

在80%Al-20%CuO(质量分数)体系中,通过原位反应法制备Al2O3p-Al复合材料。采用不同方法研究CuO颗粒粒度对复合材料合成温度和显微组织的影响。结果表明,Cu O颗粒粒度对Al-CuO体系的完全反应温度有显著影响:含有粒度小于6μm CuO颗粒样品的完全反应温度比含有粒度小于100μm CuO颗粒样品的完全反应温度低200°C。当反应温度低于某一临界值时,原位Al2O3颗粒和Al基体之间不能完全结合;当温度高于某一临界值时,原位Al2O3颗粒的形貌从棒状转变成近球形。这两个临界温度受Cu O颗粒粒度的影响:含有粒度小于6μm Cu O颗粒样品的临界温度比含有小于100μm CuO颗粒样品的临界温度低100°C。