Al-9Gr半固态复合材料摩擦性能的研究

采用机械和电磁复合搅拌法制备了铝-石墨半固态复合材料,研究了石墨的加入对复合材料摩擦性能的影响。结果表明,加入石墨后,Al-9Gr复合材料的主要磨损机制为犁削和剥层破坏;其摩擦因数随着压力的增大而增大,随摩擦时间的增加逐渐减小。在Al-9Gr复合材料摩擦过程中,石墨在摩擦表面分布越均匀,相对应的铝-石墨复合材料的摩擦因数越小。

Gr/Al-0.7Si-1.2Mg复合材料制备及摩擦性能研究

采用二次热压法制备Gr质量分数为10％～25％的Gr／Al—0．7Si-1．2Mg复合材料，研究了制备工艺对组织结构及其摩擦磨损性能的影响．结果表明，采用较快速率升温的热压法可有效防止石墨铝复合材料制备过程的有害界面反应，得到组织均匀且致密的石墨铝基复合材料．Gr／Al—0．7Si-1．2Mg复合材料的摩擦系数随载荷的增大而降低，在较大载荷时，可形成完整的石墨润滑膜，不同石墨含量的复合材料的磨擦系数趋于一致，达到0．17．石墨含量高的复合材料容易形成润滑层，所以摩擦系数在较低载荷下就能达到最小值．复合材料相对密度对磨损率的影响较大，接近理论密度的复合材料在本研究试验条件下能保持较低的磨损率。最低可达到0．5×10^-3～2．1×10^-3mm^3／m．

不同工艺参数对离心铸造Al-9Ni-15Si复合材料组织与性能的影响

采用离心铸造方法在不同工艺条件下制备Al-9Ni-15Si复合材料筒状零件,研究不同工艺成形铸件沿径向方向和垂直于轴向方向的微观组织特征,测试不同工艺成形铸件的硬度及耐磨性能。结果表明:A1-9Ni-15Si复合材料铸件形成了外层聚集了大量自生初生Al_3Ni/Si颗粒、内层含有较多的初生Si/Al_3Ni颗粒以及中间层不含颗粒的3层组织。随着浇注温度和模具温度的升高,铸件外、内层颗粒的体积分数逐渐增加,其硬度值逐渐增大,而体积磨损量逐渐减少。在离心场中,Al_3Ni的离心运动和Si的向心漂移是形成Al-9Ni-15Si复合材料3层组织的主要原因;而浇注温度和模具温度越高,合金的凝固时间越长,越有利于形成高体积分数的颗粒偏聚区,从而提高复合材料的力学性能。

重力/离心铸造工艺制备Al-9Ni-19Si复合材料组织与性能的对比研究

采用重力铸造和离心铸造方法分别制备了Al-9Ni-19Si复合材料铸件。观察了两种铸造工艺成形铸件的微观组织特征,测试了铸件的硬度及耐磨性能。结果表明：重力铸造Al-9Ni-19Si铸件中,初生Al3Ni/Si颗粒在整体上呈现随机分布的状态;而离心铸造Al-9Ni-19Si铸件形成了3层组织,即聚集有大量初生Al3Ni/Si颗粒的外层,含有较多的初生Si/Al3Ni颗粒的内层以及不含颗粒的中间层。重力铸造铸件的初生Al3Ni/Si颗粒体积分数为19.8%~32.0%,硬度值为44~51HRB,其耐磨体积损失量为19.78 mm3;而离心铸造筒状零件外层的初生Al3Ni/Si颗粒体积分数最高可达41%,硬度值为52.5~72.0 HRB,外层的耐磨体积量为11.96 mm3。离心铸造Al-9Ni-19Si铸件获得了具有高颗粒体积分数的初生Al3Ni/Si,增强了复合材料,其硬度及耐磨性能优于重力铸造铸件。

Mg-9Al-1Si-1SiC复合材料ECAP变形组织及力学性能研究

利用半固态搅拌辅助超声处理复合法成功制备了Mg-9Al-1Si-1SiC（wt%）复合材料,并在350℃以Bc路径对其进行等通道转角挤压（ECAP）,研究了ECAP变形道次对复合材料显微组织和力学性能的影响。结果表明：1道次ECAP变形能够显著细化复合材料的基体晶粒,但是第二相未明显碎化。随变形道次增加到2和3次,第二相碎化程度增加,但仍然聚集,基体局部区域晶粒长大,出现粗晶和细晶两个区域;变形达到4道次后,复合材料的基体晶粒又变得均匀,β-Mg_（17）Al_（12）和Mg_2Si相均得到有效的碎化并且在基体中的分布趋于均匀。复合材料的抗拉强度随变形道次增加逐渐增加,伸长率先减小后增加。变形4道次后,复合材料力学性能最大：抗拉强度和伸长率分别达到283 MPa和14.79%,与铸态相比,抗拉强度和伸长率分别提高66.5%和127.5%。

Al-9Gr轴瓦合金控制宏观偏析的研究

采用电磁-机械复合搅拌制备Al-9Gr半固态浆料,确定了石墨颗粒的偏析与半固态浆料固相率之间的关系,并且得到了消除石墨颗粒宏观偏析的技术条件。研究结果表明,随着Al-9Gr半固态浆料固相率不断增大,石墨颗粒的宏观偏析程度逐渐减小,当固相率大于30%时,基本上消除了石墨颗粒宏观偏析。

热挤压对不同搅拌时间制备的纳米SiCp/Mg-9Al-1Zn复合材料组织和性能的影响（英文）

通过半固态搅拌铸造和热挤压变形复合工艺制备出SiCp质量分数为1%的纳米SiCp/Mg-9Al-1Zn镁基复合材料。研究了搅拌时间分别为10和30 min时热挤压对纳米SiCp/Mg-9Al-1Zn镁基复合材料的显微组织和力学性能的影响。结果表明,对于铸态的纳米SiCp/Mg-9Al-1Zn镁基复合材料来说,搅拌时间为30 min时,基体的晶粒细化,但在晶界处析出的Mg_(17)Al_(12)相数量增多,网状化严重且SiC团聚增加,使得复合材料的力学性能下降。而通过热挤压后,复合材料形成了粗晶与细晶交替的组织结构。特别是对于搅拌时间为30 min的复合材料,细晶区增多且纳米SiC颗粒分布更加均匀,这就使得力学性能高于搅拌10 min的挤压态的SiCp/Mg-9Al-1Zn复合材料。