热挤压对SiC_p/6061Al基复合材料组织和性能的影响

采用粉末冶金法(PM)制备了SiC_p/6061Al基复合材料,并对材料进行热挤压。利用金相显微镜、扫描电镜观察材料的微观组织,分析了材料的物理性能和力学性能,研究了热挤压对复合材料组织和性能的影响。结果表明:对PM法制备的铝基复合材料进行热挤压,可以大大提高复合材料的致密度和力学性能,热挤压后的SiC颗粒分布与挤压力方向趋于一致,在基体中的分布更加均匀。

铝-钛-镍-硅合金填料对SiC_p/6061Al基复合材料等离子弧焊接接头组织与性能的影响

以铝-钛-镍-硅合金为填充材料,采用氩/氮混合等离子气体对SiCp/6061Al基复合材料进行等离子弧原位焊接,研究了不同成分合金填料对焊接接头组织与性能的影响。结果表明:填充Al-10Ti-10Ni-3Si合金的焊缝组织均匀、致密,存在少量50μm长的针状相,熔合区Al3Ti相数量较中心区的减少,无灰色针状Al4C3相;填充Al-5Ti-5Ni-5Si合金的焊缝中增强相数量较前者的有所减少,并呈无序分布,同样也无针状相;焊缝由Al N、Al3Ti、TiC、Ni3Al、Ni Ti2、Ti5Si3等相组成;两种接头的抗拉强度分别为215.0 MPa和221.5 MPa。

SiC含量对SiC/6061Al基复合材料性能的影响

采用粉末冶金法制备了三种SiC体积分数分别为25%、30%、35%的SiC/6061Al基复合材料。利用金相显微镜观察材料的显微组织,检测材料的物理性能和力学性能,运用Turner、Kerner理论模型对复合材料的热膨胀系数进行分析,研究SiC含量对复合材料组织和性能的影响。结果表明:随着SiC含量的增加,增强体出现团聚倾向,复合材料的致密度和热膨胀系数均降低;复合材料的抗拉强度随着SiC的增多先增大后降低,成非线性关系。

6061Al基体粒径对SiC_p/6061Al基复合材料组织和性能的影响

采用粉末冶金法制备3种不同基体粒径的SiC_p/6061Al基复合材料,研究基体粒径对复合材料组织和性能的影响。结果表明:随着基体粒径的增大,增强体颗粒分布越来越不均匀,团聚现象明显,复合材料的致密度和抗拉强度均降低。

热处理对6061Al/SiC_P复合材料阻尼性能的影响

采用喷射共沉积方法制备了 6 0 6 1Al/SiCP 金属基复合材料 (MMC) ,研究了 5种热处理制度对其组织和阻尼性能的影响 .结果表明 :不同热处理状态的材料 ,在常温下内耗值基本相同 ,而在高温下则存在显著差别 .在 1 0 0℃～ 2 70℃温度范围内 ,阻尼能力的大小顺序为 :炉冷 >空冷 >-70℃淬火 >原样 >-1 95℃淬火 >水淬 ;在试验温度范围内 ( 30℃～ 4 0 0℃ ) ,模量随温度的升高表现为单调下降 ,随应变振幅的增加而增加 ;同一频率下 。

SiC颗粒增强6061Al基复合材料的动态拉伸性能 Ⅱ应变速率效应

用拉伸split Hopkinson bar实验装置进行了SiCp/6061Al复合材料及其基体合金的动态拉伸实验,研究了材料的应变速率敏感性.结果表明,SiCp/6061Al复合材料及其基体合金均具有明显的应变速率效应,且复合材料的应变速率敏感性高于基体合金的应变速率敏感性.根据位错机制对此进行了解释.

SiC颗粒增强6061Al基复合材料的动态拉伸性能 Ⅰ应变硬化

利用拉伸split Hopkinson bar实验装置研究了出SiCp/6061Al复合材料及其基体合金的动态拉伸性能及应变硬化行为.结果表明,与静态加载类似,在动态加载条件下,SiCp/6061Al复合材料的强度高于基体合金的强度,其断裂延伸率低于基体合金的断裂延伸率.在低应变动态拉伸时,复合材料的应变硬化指数高于Al合金材料的应变硬化指数,随着应变的增加,复合材料的应变硬化指数迅速下降,以至低于基体合金的应变硬化指数.

SiC_p/Al基复合材料的铝浴自蔓延反应制备及其热学性能

将SiC和Ti的混合粉末压坯浸入铝液中 ,引发SiC和Ti的自蔓延反应 ,制备了低膨胀、高导热和高含量SiCp/Al基复合材料。自蔓延反应产物Ti5Si3和TiC在SiC颗粒表面原位形成涂层 ,改善了SiCp/Al界面的润湿性。SiC颗粒自重沉降 ,可形成高SiC含量的复合材料。考察了复合材料的热膨胀系数、导热系数及其与自蔓延反应之间的关系。结果表明 ,自蔓延反应对材料的热膨胀系数影响不大 ,但剧烈的自蔓延反应会损害材料的导热性能 ,如果适当控制反应程度 ,可以制备低膨胀、高导热的SiCp/Al基复合材料。

保温时间对SiC_P/Al6061复合材料真空钎焊接头组织性能的影响

采用Al5Si28Cu1.5Ti钎料,在真空钎焊炉中钎焊SiCP为55%的SiCP/Al6061铝基复合材料,钎焊温度580℃,研究了保温时间对接头组织性能的影响。结果表明,活性钛元素提高了钎料对复合材料的润湿性,保温40 min接头的组织性能最好,剪切强度为84 MPa。

纳米Al_2O_(3P)/6061铝基复合材料时效硬化特性的研究

探讨了不同纳米氧化铝颗粒含量、不同时效温度对纳米Al2O3P/6061铝基复合材料时效硬化行为的影响,结果发现,因强化相颗粒与铝合金基体的热膨胀系数差异,提供了析出物形成与成长的驱动力,导致其峰时效时间随强化相颗粒含量的增加及时效温度的升高而缩短,但其峰时效硬度会因时效温度提高使得析出物过度成长而随之降低。复合材料因受强化相与基体材料热膨胀系数的差异、强化相造成的铝合金晶粒细化以及强化相颗粒分散强化等三项因素影响,其硬度值随强化相颗粒增加而提高。

碳化硅体积分数对SiC_P/6061Al复合材料组织和性能的影响

采用粉末冶金法制备SiC体积分数分别为5%、15%和25%的SiCP/6061Al复合材料。利用金相显微镜观察该复合材料的微观组织,测试该材料的物理和力学性能。研究了SiC体积分数对该复合材料显微组织、力学性能和耐磨性能的影响。结果表明：随SiC体积分数的增大,SiC在基体中的分布越来越不均匀,SiC颗粒团聚增加,其抗拉强度和耐磨性都增加。

晶须取向对SiC_w/6061Al复合材料热压缩变形行为的影响

采用SEM和Magiscan-2A图像分析系统研究了晶须取向对SiCw/6061Al复合材料在300℃压缩变形行为的影响。结果表明:晶须取向影响着晶须折断程度和转动角度;随着晶须取向角的增加,晶须转动和折断行为所导致的软化效果下降。同时晶须取向也影响复合材料的热压缩应力-应变曲线的形状。在热压缩变形过程中,晶须取向角为0°和30°的复合材料表现出明显应变软化现象,晶须取向角为45°的复合材料无明显软化现象。晶须取向角为90℃的复合材料表现出应变硬化现象。

球状颗粒强化复合材料Al-6061/Al_2O_3的强化作用

研究了 6 0 6 1/ Al2 O3复合材料中球形 Al2 O3颗粒的强化作用。该强化颗粒的加入大大提高了材料在固溶处理后未时效状态的强度。对组织的观察和位错密度的测量表明 ,该强化作用与位错强化模型的计算结果一致。强化颗粒的加入还显著提高了材料在各种时效状态的加工硬化率。将 Ashby提出的含异质颗粒复合材料的几何必须位错模型与位错强化模型结合 。

铝基复合材料的脉冲氩弧焊研究

研究了Al_2O_3P/6061Al铝基复合材料在脉冲氩弧焊条件下的可焊性。焊缝金属及热影响区的显微组织观察与分析表明,接头组织致密,无气孔、夹杂和裂纹等缺陷,接头的抗拉强度可达母材强度的80％左右。焊接接头的X射线衍射相结构分析和断口扫描电镜分析的结果表明,接头中含有Al,Al_2O_3,MgAl_2O_4等相,接头拉伸试样断口呈韧性断裂机制。文中还针对这种复合材料在氩弧焊接中存在的问题、以及如何提高接头质量应采取的措施进行了理论探讨。

超声频电弧对SiC_p/6061Al等离子弧焊缝微观组织的影响

应用高通滤波器原理设计了一台隔离耦合装置,实现了交流弧焊电源与高频激励源的隔离与耦合,成功在交流电弧中激励出超声波.以自主研制的Al-5Ti-5Si药芯焊丝为填充材料对SiCp/6061Al基复合材料进行等离子弧原位合金化焊接,在不同频率电弧超声作用下研究了电弧超声频率对焊缝组织的影响.对比0(不加超声),30,40,50,60 kHz超声作用下的焊缝组织发现,随着频率的提高,焊缝中的Al3Ti相形貌得以改善,从长条状变为断续短棒状;新生颗粒增强相AlN,TiN增多,且分布更为均匀;晶间偏析富Si相也随频率的提高而大幅减少.

含Mg药芯焊丝对SiCp/6061Al等离子弧原位焊接的影响

针对SiCp/6061Al基复合材料焊接接头中增强相颗粒发生偏聚,使接头强度降低的问题,采用不同Mg含量的药芯焊丝(合金元素Al-Ti-Mg)为填加材料,以氩氮混合气为离子气,对SiCp/6061Al基复合材料进行等离子弧原位合金化焊接,研究了该类药芯焊丝对焊接接头组织和性能的影响.研究表明,当焊丝中Mg含量达到15%时,电弧燃烧不稳定,飞溅严重,焊缝成型差,焊缝中有脆性相Mg2Si生成;当Mg≤5%时,电弧能稳定燃烧,无飞溅,焊缝外观成形良好,焊缝组织致密,AlN、TiN和TiC等新生相较为细小,无脆性相Mg2Si和Al4C3产生,接头强度和韧性有所提高,抗拉强度达到213 MPa,为母材强度的67%.拉伸断口分析显示接头具有一定的韧性,但总体上仍表现为脆性断裂.

热压烧结-热挤压复合工艺制备SiCp/6061Al基复合材料

采用热压烧结-热挤压复合工艺制备了SiC体积分数为35%的SiCp/6061Al基复合材料。观察了复合材料的金相组织和断口形貌,检测了复合材料的密度和抗拉强度。分析了热压和热挤压复合工艺对复合材料的影响。结果表明:采用热挤压二次成形后,增强体在基体中的分布均匀化,与挤压方向平行;复合材料的致密度达到98.09%,抗拉强度达到248 MPa;基体组织晶粒细化,并产生大量的位错和亚晶组织;SiCp/6061Al复合材料断裂机理主要由6061Al基体的韧性断裂和增强体SiC颗粒的脆性断裂组成。

热处理及SiC_p表面改性对60SiC_p/6061复合材料性能的影响

采用直接电热法真空触变成形工艺制备体积分数为60%的SiC_p增强6061铝基复合材料,研究了固溶-时效处理对复合材料抗弯强度及硬度等力学性能的影响,探讨了SiC_p表面改性对复合材料微观组织和热膨胀性能的影响。研究表明,复合材料在530℃×11h固溶、175℃×15h时效工艺下,获得最高的硬度和抗弯强度;高温氧化和搅拌酸洗能使SiC_p尖角产生钝化,提高增强颗粒在基体中分布的均匀性,使SiC_p与铝基界面结合得到改善,孔隙率减少,抗弯强度提高,热膨胀系数提高,且酸洗态性能优于相应氧化态性能。

粉末冶金制备SiC/6061Al复合材料的显微组织和力学性能研究

采用粉末冶金法制备了体积分数为35%的SiC_p/6061Al基复合材料,研究了复合材料的显微组织和基体与增强体颗粒界面对复合材料力学性能的影响。结果表明:SiC颗粒在基体中分布均匀,基体与增强体之间的界面结合情况较好,复合材料致密度高,抗拉强度较高。

Ti对SiCp/Al等离子弧焊焊缝组织的影响

对铝基复合材料进行等离子弧焊接,高温下基体A l与增强相S iC之间发生有害界面反应,生成脆性相A l4C3,严重降低焊接接头的力学性能.采用钛合金作为填充材料,对S iCp/6061A l进行原位合金化焊接,并将离子气由单一的Ar气变为以一定比例混合的N2+Ar的混合气体,着重研究了合金化填充材料Ti对焊缝显微组织的影响.研究结果表明:合金化填充材料Ti的添加改善了基体与增强相间的润湿性,在一定程度上抑制了基体A l与增强相S iC之间界面反应的发生,抑制了脆性相A l4C3的生成,并获得以TiN、A lN为二次增强相均匀分布的焊缝显微组织,保证了焊接接头的力学性能.