原位纳米ZrB_(2)颗粒增强AA7055铝基复合材料的微观组织与力学性能

通过Al⁃Zr⁃B原位反应体系成功制备了原位纳米ZrB_(2)颗粒增强AA7055铝基复合材料,研究了原位纳米ZrB_(2)颗粒对AA7055铝合金微观组织及力学性能的影响规律。研究结果表明:ZrB_(2)颗粒平均尺寸约为58.9 nm,在凝固过程中可以有效细化晶粒。当颗粒体积分数为2%时,复合材料的室温抗拉强度为620.2 MPa,屈服强度为585.4 MPa,伸长率为12.6%,与基体合金相比分别提升了18.7%,15.6%和38.5%。同时,其200℃下的高温抗拉强度为339.5 MPa,屈服强度为293.3 MPa,伸长率为20.2%,与基体合金相比,分别提升了36.2%,24.4%和43.3%。原位纳米ZrB_(2)/AA7055复合材料的室温力学性能与高温力学行能均得到显著提升。

电磁场下原位合成纳米ZrB_(2np)/AA6111复合材料组织与性能研究

采用电磁场调控技术和直接熔体反应技术成功制备出原位纳米ZrB2 np/AA6111复合材料,研究了电磁场对复合材料微观组织的影响,分析了磁场的调控机制和微观组织对拉伸性能的影响规律。结果表明,施加电磁场可分散颗粒团聚体、改善团聚体分布、细化纳米增强颗粒(50～100 nm)并使颗粒边角变圆润,基体与颗粒的界面结合良好,干净无杂质,位错与颗粒相互交缠且密度增加。当电磁频率为10 Hz时,其最佳抗拉强度为362 MPa,屈服强度为253 MPa,伸长率为25%,分别比未施加磁场的ZrB2 np/AA6111复合材料提高了38.7%、68.6%和28.7%。

原位颗粒增强A357复合材料的制备及组织性能

以A357-Na_2B_4O_7-K_2ZrF_6体系与A357-KBF_4-K_2ZrF_6体系合成原位颗粒增强A357铝基复合材料。结果表明,增强相含量小于1.5%,仅合成Al_3Zr一种增强相,增强相含量为2%时,ZrB_2与Al_3Zr增强相同时合成;A357-K_2ZrF_6-KBF_4体系合成原位颗粒增强复合材料时ZrB_2颗粒为增强相;A357-Na_2B_4O_7-K_2ZrF_6体系合成复合材料的抗拉强度随增强相含量的增加呈先增加后减小的趋势,最大值为182 MPa,是基体的1.17倍;反应体系A357-K_2ZrF_6-KBF_4合成复合材料抗拉强度随增强相含量增加而呈上升趋势,最大值为192 MPa,是基体的1.24倍;两种复合材料断口上存在大量韧窝,表明断裂方式均为塑性断裂。