定向凝固Cu-Cr自生复合材料的微观组织演变

为了研究定向凝固Cu-Cr自生复合材料的微观组织构成及其在不同凝固速度条件下的组织演变,在高梯度定向凝固装置上制备了Cu-1.0%Cr、Cu-1.7%Cr(质量分数)两种成分的Cu基自生复合材料,采用金相显微镜、扫描电镜以及能谱分析进行了微观组织观察和相的成分分析.研究表明:Cu-1.0%Cr亚共晶合金定向凝固组织为初生α相和棒状(或针状)共晶体(α+β)的混合组织;Cu-1.7%Cr过共晶合金为α相、初生β相和共晶(α+β)的混合组织;随着凝固速度的提高,α相一次胞(枝)晶逐渐细化,晶间距逐渐减小;共晶体(α+β)分布在α相胞(枝)晶间,起到强化基体的作用;初生β相呈颗粒状不均匀地分布在α相基体上.

喷射沉积Al-5.5Cu/TiB_2自生复合材料的显微组织及性能

研究了采用喷射沉积工艺制得的Ａｌ５．５Ｃｕ／ＴｉＢ２（２０％）自生复合材料的沉积态及挤压态显微组织：沉积态组织细小，颗粒分布均匀，颗粒与基体界面结合良好，很少出现孔洞，原铸态自生组织中呈针片状的ＴｉＡｌ３相消失而呈颗粒状分布，析出相细小弥散；挤压态组织中孔洞基本弥合，纵向组织具有一定方向性，颗粒分布有些不均匀（有一定的条带）。力学性能测试结果表明：喷射沉积后的Ａｌ５．５Ｃｕ／ＴｉＢ２自生复合材料的抗拉强度比铸态提高约５０ＭＰａ，延伸率则提高５００％左右。

自生复合Cu-Cr合金综合性能的热稳定性

研究了用于电车线材料的自生复合Cu Cr合金的综合性能及其热稳定性。实验表明 :自生复合Cu Cr合金不仅在室温下具有优良的综合性能M指标 (σ2b·σr) ,而且还具有良好的热稳定性。室温下 ,自生复合Cu Cr合金线的综合性能可高达 18.3× 10 6MPa2 · % ,高于目前所知各种铜合金电车线 ;而在 5 0 0℃ ,3h加热保温条件下 ,自生复合Cu Cr合金的综合性能仅下降 3%。

喷射沉积Al-5.5Cu/TiAl_3自生复合材料的微观组织及界面结构

采用喷射沉积工艺制备了Ａｌ５．５Ｃｕ／ＴｉＡｌ３自生复合材料，并对该材料的微观组织及界面结构进行了研究。观察表明ＴｉＡｌ３与αＡｌ基体之间存在（０２０）Ａｌ／／（００２）ＴｉＡｌ３，［００１］Ａｌ／／［１１０］ＴｉＡｌ３的位向关系，力学性能测试结果表明喷射沉积Ａｌ５．５Ｃｕ／ＴｉＡｌ３自生复合材料的抗拉强度较铸态的抗拉强度提高约１２％，延伸率提高４５０％，耐磨性则提高１５０％。

CuO／Al自生复合材料的反应动力学

本文探讨了一种Ａｌ２Ｏ３粒子增强低温反应合成自生铝基复合材料的制备工艺。用热分析和电镜研究了材料的显微组织．

激光熔覆铜基自生复合材料设计及其涂层研究

为了提高铝合金的耐磨性 ,利用铜合金体系存在液相分离现象等冶金性质 ,在铝合金表面设计了自生铜基复合材料体系 ,并采用激光熔覆技术对其进行了验证和优化 .设计的较理想材料体系为Cu - 16Ni-6Fe - 8Co - 7Mo - 4Cr - 3Si,由其得到的激光熔覆复合材料中存在大量的自生硬质颗粒增强体 ,其熔覆涂层具有良好耐磨性 。

自生复合Cu-Cr合金的定向凝固特性

采用定向凝固连续铸造技术成功制备了纤维增强的自生复合 Cu- Cr合金电车线线坯 ,并对自生复合 Cu- Cr合金的定向凝固特性 ,包括组织形态、枝晶间距及纤维长度等 ,作了详细的研究。实验结果表明 :保持平面状或胞状的凝固界面有利于纤维状的自生复合组织的形成 ;当 GL=2 10℃ / cm,V=0 .6 mm/ min时 ,Cu- 0 .8% Cr合金凝固界面呈平面状 ;增加凝固速率 ,Cu- Cr合金的一次枝晶间距呈先增大后减小的规律 。

定向凝固Cu-Cr自生复合材料显微组织和力学、电学性能研究

运用Bridgman技术制备Cu Cr自生复合材料 ,研究了凝固方法和凝固速率对凝固组织及性能的影响 ,分析了复合材料性能提高的原因。结果表明 :复合材料的组织是由α基体相和分布于α相间的纤维状共晶体复合组成 ,随凝固速率增加 ,各组织生长定向性变好且径向尺寸均得到细化 ;致密、均匀、规整排列的组织减少了横向晶界 ,而复合材料的断裂受共晶增强体的断裂控制 ,使得复合材料的强度、塑性、导电性均高于体积凝固试样 ,使复合材料的综合性能提高。

Al_2O_3/YAG共晶自生复合陶瓷的激光熔凝实验研究

开展了Al_2O_3/YAG共晶自生复合陶瓷的激光熔凝制备技术的实验研究,研究结果表明:(1)激光扫描速率与功率密度的匹配对激光熔凝实验起着决定性的作用。调整工艺参数,可以获得表面光滑、平整、致密的熔凝层,且无宏观孔隙及裂纹。随扫描速率的增大,熔凝层变薄;(2)激光熔凝Al_2O_3/YAG共晶自生复合陶瓷由Al_2O_3相和YAG相两相组成,具有典型的快凝层状共晶组织,共晶间距非常细小。

凝固速率对铌基共晶自生复合材料定向凝固组织的影响

铌基共晶自生复合材料(NBISC)经真空自耗电弧熔炼成母合金锭,采用高温度梯度的电子束区熔装置制备定向凝固的试样,分析其组织特征。结果表明:Nb基固溶体(Nbss)相、(Nb,Ti)3Si相和(Nb,Ti)5Si3相为NBISC材料的主要组成相;在电子束区熔条件下,随着电子枪移动速率的提高,NBISC材料共晶组织变细,组织中片层状的共晶团增多,块状或板条状的(Nb,Ti)3Si/(Nb,Ti)5Si3相尺度减小、数量增多,组织趋于规则、分布更均匀,组织的定向性增强,定向效果显著。

固液反应合成铝基自生复合材料

利用Ａｌ－Ｍｇ合金液与Ｆｅ３Ｏ４粉末的反应，获得了细小Ａｌ－Ｆｅ相和Ａｌ２Ｏ３分布于铝基体上的复合材料；在离心铸造过程中，利用Ａｌ－Ｍｇ合金液与Ｆｅ２Ｏ３的反应，获得了外层含有初生Ａｌ－Ｆｅ相、内层不含初生Ａｌ－Ｆｅ相的复合材料。分析了复合材料的组织特征和物相组成。

CuO/Al反应自生复合材料的动力学研究

用XD法研究了CuO/Al反应自生粒子增强铝基复合材料的动力学机制。通过CuO/Al反应中的热效应测试和反应过程中对材料的显微组织实验观察及对CuO/Al的反应过程及微观机制的分析,建立了合成反应的动力学模型。

凝固工艺对自生复合Cu-Cr合金电车线综合性能的影响

自生复合Ｃｕ－Ｃｒ合金是一种高强度与高导电率兼顾的新型电车线材料。本文采用定向凝固连续铸造技术成功制备了纤维增强的自生复合 Ｃｕ－Ｃｒ合金电车线线坯，考察了合金成分、定向凝固连铸的工艺参数对电车线的力学性能、导电性能及综合性能Ｍ指标的影响。

偏晶系Al-Bi合金的自生复合行为

在定向凝固条件下 ,研究了偏晶系Al Bi合金的自生复合行为 ,考察了凝固速度和温度梯度对其自生复合行为的影响。试验结果表明 :偏晶反应可以生成两相有序排列的共生组织。在一定的温度梯度下 ,随着凝固速度的提高 ,组织由规则形态的纤维 (或串状 )组织向弥散分布的不规则组织转变。当G/V >1 6 0× 1 0 9K·s/m2 时 ,能得到规则的组织 ;反之 ,则得到不规则的弥散分布的组织 ,纤维间距与凝固速度的关系满足λ2 V =C。

高温共晶自生复合材料的研究进展

介绍了高温共晶自生复合材料的应用潜力,分析了自生复合材料的研究热点,指出了自生复合材料发展中存在的问题。

超重力对燃烧合成Al_2O_3/ZrO_2自生复合陶瓷的影响

通过向铝热剂中引入ZrO2(4Y)粉末,在超重力下以燃烧合成方式,制备出Al2O3/ZrO2(4Y)自生复合陶瓷。XRD分析与SEM图像显示,陶瓷基体由亚微米t-ZrO2纤维成排镶嵌其上、取向各异的棒状共晶团及Al2O3块晶与ZrO2颗粒分布其上的细小共晶团边界构成。相比于重力下制备的同成分复合陶瓷,因超重力促进燃烧过程、提高燃烧速率并加快液相传质速率,可显著促进液态金属/陶瓷液相/气相三者分离,并使陶瓷熔体成分更趋均匀化,故材料致密度得以大幅提高,相对密度达98.3%。陶瓷基体微观组织更为纯净、细小、均匀,Al2O3/ZrO2(4Y)共晶团体积分数高达96.8%,与重力下燃烧合成的同成分复合陶瓷比较,力学性能得以显著提升,维氏硬度、断裂韧度及弯曲强度分别提高了37.2%、56.4%与69.1%。

团球γ+(Fe,Mn)_3C/γ体钢基自生复合材料的组织与性能

采用 Ca- Si合金变质处理钢液 ,通过影响钢液中 C、Mn等合金元素的偏析和相的生成 ,控制钢液凝固组织 ,在铸态下获得团球状共晶体增强奥氏体钢基自生复合材料 (EAMC) .该材料利用硬质相团球状 γ+(Fe,Mn) 3 C共晶体强化高韧性奥氏体基体 ,充分发挥基体、增强相的特性和两者的强韧性耦合 ,获得了优异的力学性能和耐磨性 .试验表明 ,在中、低载干磨损条件下 ,EAMC具有比奥氏体中锰钢优异的耐磨性能 .

定向凝固Cu-Cr自生复合材料的组织与断口分析

以定向凝固Cu Cr自生复合材料为对象 ,研究了凝固方法、凝固速率对凝固组织的影响 ,并观察了断口形貌 ,分析了复合材料的断裂机制。结果表明 :Cu Cr自生复合材料的定向凝固组织是由α基体相和分布于α相间的纤维状共晶体组成。随着凝固速率增加 ,复合材料中的纤维状共晶体分布规整、均匀 ,横向晶界减少 ;断口形貌表明共晶体成为应力的主要承载体 ,共晶体的断裂是自生复合材料断裂的控制机制。

镁含量对过共晶铝硅合金自生复合Mg2Si组织形貌的影响

采用ZEISS Axioskop2光学显微镜对过共晶Al-Si合金自生Mg2Si增强相组织形貌进行了分析。结果表明,Mg含量为10%时,Mg2Si增强相的组织形貌多为不规则大尺寸的块状;Mg含量为8%时,Mg2Si增强相初生Mg2Si的生成量有些减少,并由不规则大尺寸的块状向汉字状或纤维状开始转变;Mg含量为6%时,其组织形貌呈较完整网络状组织,共晶Mg2Si组织形貌有的呈完整发达的汉字状、树枝状。

喷射沉积Al5.5Cu/TiB_2自生复合材料的界面结构

运用ＴＥＭ 观察了铸态、喷射沉积态Ａｌ５ ．５Ｃｕ／ＴｉＢ２ 复合材料中ＴｉＢ２ 与基体的界面结构，发现在铸态时ＴｉＢ２ 与α（Ａｌ） 之间存在的位向关系为［０３３２］ ＴｉＢ２ ∥［１１０］ α（Ａｌ） ，（０１１１）ＴｉＢ２ ∥（００２） α（Ａｌ） ， 而在沉积态时其位向关系为［０００１］ ＴｉＢ２ ∥［１１１］ α（Ａｌ） ，（１１２０）ＴｉＢ２ ∥（２２０）α（Ａｌ） 。力学性能测试结果表明： 喷射沉积后的Ａｌ５ ．５Ｃｕ／ＴｉＢ２ 自生复合材料的抗拉强度比铸态提高约５０ ＭＰａ ， 延伸率则提高５００ ％ 左右。