热处理对(SiC,Gr)20%/Al复合材料摩擦磨损性能的影响

采用热压法制备[(1-x)SiC-xGr]20%/Al-0·8Si-1·2Mg-0·4Cu(x=0—0·9)复合材料,研究了热处理对复合材料摩擦磨损性能的影响规律,结果表明:热压及后续热处理工艺能避免剧烈的有害界面反应,制备界面结合良好的[(1-x)SiC-xGr]20%/Al复合材料。当x为0·2和0·3时,热处理能有效降低(SiC,Gr)20%/Al复合材料与GCr15钢的摩擦系数和磨损率;而x≤0·05和≥0·6时,SiC和石墨颗粒能协调作用,使(SiC,Gr)20%/Al复合材料具有良好的耐磨性。热处理对摩擦系数和磨损率的贡献不大。特别是当x为0·6时,复合材料保持适当的摩擦系数(约0·2),同时具有超轻微的磨损率(8·4×10-4mm3/m)。

SiC/Gr/Al复合材料残余应力的有限元模拟

采用COMSOL有限元软件构建了二维随机分布的SiC/Al和混杂增强SiC/Gr/Al复合材料的模型,研究了第二增强相石墨(Gr)的加入对SiC/Gr/Al复合材料热残余应力的影响规律。结果表明:SiC/Al和SiC/Gr/Al复合材料的最大热残余应力分别集中在SiC颗粒与铝基体的两相界面处和片状石墨尖端与铝基体的两相界面处。在40%SiC/Al复合材料中加入5vol%Gr后,复合材料的平均残余应力减小,主要是由于石墨与铝基体的弱界面结合松弛了部分热应力。SiC/Gr/Al复合材料的最大残余应力随Gr尺寸先降低后变化迟缓,平均残余应力变化较小;SiC/Gr/Al复合材料的最大残余应力随Gr体积分数的增加先增加后变化迟缓,平均残余应力呈下降趋势。

(SiC,Gr)/Al复合材料的热压法制备及其摩擦磨损性能研究

采用快速升温热压法制备((1-×)SiC-×Gr)20wt.%/Al-0.8Si-1.2Mg-0.4Cu复合材料,研究其与钢球对磨的摩擦磨损规律。结果表明:快速升温热压法可制备致密性较高的(SiC,Gr)20wt.%/Al复合材料,并有效抑制剧烈的界面反应。复合材料与GCr15钢的摩擦系数随载荷波动不大,随×增大而降低。×0.3时,脱落在摩擦面的石墨较少,摩擦系数下降较慢,×>0.3后,摩擦系数快速减小。×=0.2和0.3时复合材料的磨损率随载荷增加急剧增大,差别最大达7倍,而×0.05或≥0.6时,SiC与石墨颗粒能协调作用,复合材料具有良好的耐磨性,磨损率随载荷变化较小。×=0.6时,复合材料具有最低的磨损率(8.4×10-4mm3/m),处于超轻微磨损状态。

高速火焰喷涂Fe-Al/SiC复合涂层耐热腐蚀性能研究

采用高速火焰喷涂技术制备了Fe-Al/SiC复合涂层,对涂层在650℃下的热腐蚀动力学规律进行了研究,并利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对涂层及腐蚀产物的成分和形貌进行分析。试验结果表明:Fe-Al/SiC复合涂层基体为Fe-Al相(Fe3Al、FeAl),SiC硬质相分布于涂层之中,呈现典型的层状特征。Fe-Al/SiC复合涂层具有较好的耐热腐蚀能力,经过150h涂盐热腐蚀后,Fe-Al/SiC复合涂层的腐蚀增重值只有基体20钢的30%左右,增重的原因是涂层表面铁的氧化物的沉积。

纤维分布对Gr/Al复合材料显微组织和弯曲性能的影响

利用真空压力浸渗法制备了石墨纤维增强的铝基复合材料（Gr／ZL101A），研究了不同的纤维分布状态（SiC颗粒混杂纤维与未混杂的纤维）对复合材料显微组织及弯曲性能的影响。结果表明，SiC颗粒混杂不仅改善了纤维分布均匀性，而且弯曲性能也有明显提高。