原位自生Al18B4O33w/6061复合材料的组织、硬度及耐磨性能

以Al-Al2O3-B2O3为反应体系,采用接触反应法制备了原位自生Al18B4O33w/6061复合材料,利用XRD和SEM对复合材料分别进行物相分析及微观形貌观察,对比6061基体材料,研究了Al18B4O33晶须对复合材料硬度和耐磨性能的影响。结果表明,采用接触反应法,利用Al-Al2O3-B2O3反应体系可直接在6061基体材料中原位自生针状Al18B4O33晶须,Al18B4O33晶须直径为0.1~2μm,晶须伴生于Mg元素。经T6热处理后,Al18B4O33w/6061复合材料的硬度为HB 132.7,较6061基体提高了27.4%,硬度的提高机制为位错强化和细晶强化。Al18B4O33w/6061复合材料的比磨损率和平均摩擦系数分别为1.96×10-8 kg/(N·m)和0.221,较6061基体下降了12.11%和22.46%。采用原位自生工艺制备的Al18B4O33w/6061复合材料,晶须与基体材料之间的润湿性和界面结合强度良好,且晶须本身强度高,在磨损时能够起到支撑作用,减小了基体的应变和磨损,有效地提高了复合材料的耐磨性。

ZK60和Al_(18)B_4O_(33)w/ZK60高温压缩流变应力行为的研究

为了分析ZK60镁合金和Al18B4O33W／ZK60复合材料的高温热变形行为，研究其高温流变应力与应变速率、变形温度之间的关系和组织情况，确定其应变速率敏感指数m和表观激活能Q.利用Gleeble-1500D热模拟试验机，在变形量为60％和不同温度、不同应变速率的条件下对其进行高温热压缩变形，研究表明：在温度为573-673K和应变速率为0，001～0．1s^-1范围内，镁合金的应变速率敏感指数m值为0.14，复合材料的m值为0.12；合金的表观激活能Q值为226-254kJ／mol；复合材料的Q值为254—283kJ／mol.

基于Arrhenius方程和BP神经网络的2024Al/Al18B4O33w复合材料热变形流变应力预测

在350~500℃和应变速率0.01~10 s-1条件下对2024Al/Al18B4O33w复合材料进行等温压缩实验。分析复合材料流变应力曲线,基于应变补偿型Arrhenius方程和BP神经网络模型分别预测其流变应力,通过数据误差分析评估两种模型的精度。通过BP神经网络预测的流变应力数据,建立基于动态材料模型的热加工图,并结合微观组织验证热加工图的准确性。结果表明:BP神经网络模型较应变补偿型Arrhenius方程更能准确地预测2024Al/Al18B4O33w复合材料的流变应力。热加工图预测复合材料热变形合适的工艺参数区域为440~500℃,0.01~0.13 s-1。