多步法原位制备TiB2颗粒增强点焊电极用铜基复合材料及其应用

为提高点焊电极的使用寿命,采用多步法制备TiB2增强的铜基复合材料。采用X射线衍射(XRD)、金相显微技术、扫描电镜(SEM)等表征手段对多步法制备的TiB2增强的铜基复合材料物相、微观形貌进行分析。通过对复合材料力学性能指标测量发现,多步法制备所制备的铜基复合材料具有较好的综合力学性能,将多步法制备的铜基复合材料加工成点焊电极,其寿命测试结果相较于其它对比样最高,寿命达到1500个焊点,是普通铬锆铜点焊电极寿命的2.6倍。

利用模型预测和优化多相各向异性TiB_2增强钢复合材料的力学性能

基于Mori-Tanaka均匀化方法及Eshelby等效夹杂理论建立了解析计算模型,用以预测多相各向异性TiB_2增强钢复合材料的力学性能,并系统研究了增强体的长径比、体积分数和取向对复合材料横向和纵向弹性模量的影响。结果表明:建立的模型可以准确预测多种不同金属基复合材料的弹性模量;大的长径比可以显著提高TiB_2增强钢复合材料的纵向弹性模量,且只造成横向弹性模量少量损失;增强相体积分数与弹性模量呈正相关;纵向弹性模量随着增强体排列方向与载荷方向之间夹角的增大而先增大后减小。

(TiB_(2)+TiB)/Ti-22Al-25Nb复合材料的热变形行为与组织演变

以放电等离子烧结(TiB_(2)+TiB)增强Ti_(2)AlNb基复合材料为初始材料,在Gleeble-3800热模拟实验机上开展了(TiB_(2)+TiB)/Ti-22Al-25Nb复合材料的热压缩变形实验,研究了变形温度1060~1150℃、应变速率0.05~5 s^(-1)范围内复合材料的热变形行为。通过对流变应力-应变数据分析,构建了复合材料在B2单相区内的本构方程,分析了不同Zener-Hollomon(Z)参数下复合材料的组织演变规律。结果表明:(Ti B_(2)+TiB)/Ti-22Al-25Nb复合材料的峰值应力随变形温度的升高和应变速率的降低而降低,压缩曲线存在不连续屈服现象。Z值对复合材料的组织演变和变形机制均有重要影响。当ln Z值处于较高水平(35.88)时,复合材料出现局部塑性流动变形失稳区,动态再结晶程度较低,再结晶晶粒平均尺寸为3.82μm,增强颗粒粒径平均尺寸为6.93μm。当ln Z值处于较低水平(29.11~31.28)时,复合材料心部区域均发生完全动态再结晶。随着Z值降低,当ln Z为29.11时,动态再结晶晶粒长大,其平均尺寸增至9.16μm,并且由于B元素扩散的加快,促进了烧结残余TiB_(2)颗粒向Ti B晶须(Ti Bw)转变,原位反应更加充分,增强颗粒平均尺寸减小至2.77μm,TiBw的团簇现象明显减弱。

(TiB_2+Al_2O_3)增强铜基复合材料的研究

研究了 Cu- Al- Ti O2 - B2 O3粉末在机械合金化和随后的烧结过程中结构的变化。结果表明 ,Cu- Al- Ti O2 - B2 O3粉末通过机械合金化可以形成 Cu (Ti、 B)及 Al2 O3和少量的 Ti Cu3粉末 ,Al2 O3是通过机械合金化过程中的自维持反应形成的。采用 Cu,Al,Ti O2 和 B2 O3作为原料 ,通过机械合金化和随后的加压烧结 ,可以制备性能较好的 (Ti B2+Al2 O3)

TiB_2颗粒增强铝基复合材料的研究进展

介绍了TiB2颗粒增强铝基复合材料的研究现状,重点介绍了几种主要制备工艺的研究状况及TiB2颗粒的含量、大小及在铝基体中的分布等对复合材料力学性能、耐磨性及热处理工艺的影响,并对其研究与应用的发展进行了展望。

TiB_2颗粒增强Ni_3Al基复合材料的组织和性能

比较了自行制备的TiB2颗粒增强的Ni3Al基复合材料铸态和经热处理后的微观组织和高温压缩机械性能。结果显示，经1100℃×48h热处理后，TiB2颗粒的大小、形貌均有较大改变。TiB2颗粒增强Ni3Al基复合材料具有比基体高的弹性模量、屈服强度，但塑性有所降低。

B_4C量对TiC-TiB_2颗粒增强金属基复合材料涂层制备的影响

对Al-B4C体系下B4C的量与原位内生TiC-TiB2颗粒增强金属基复合材料涂层制备之间的关系进行了研究。结果表明,Al:B4C质量比大于9:1可制备出高质量的TiC-TiB2颗粒增强金属基复合材料涂层,提高Al:B4C质量比虽有利于涂层的制备,但不利于涂层中增强相体积分数的提高。Al在涂层制备过程中的作用主要是降低单位体积内参加反应物的量、降低生成TiC-TiB2反应的门槛温度和充当除氧剂的作用,为涂层的制备提供了一种更加便利的途径。

原位TiB_2颗粒增强铝基复合材料形核机制及转变动力学

阐述了原位合成制备TiB_2颗粒增强铝基复合材料自生相的形核机制以及转变动力学,从热力学和动力学的一般角度来分析TiB_2的形成机制,依据扩散原理讨论TiB_2转变动力学、反应润湿及反应活化能。

原位生成TiB_2增强B_4C基复合材料设计与反应热力学研究

本文采用原位生成法设计了SiC TiB2 B4C和Al2 O3 TiB2 B4C两种新型多元颗粒增强B4C复合材料。根据原位反应生成TiB2 增强相的组织设计思路 ,通过计算反应生成焓ΔH和自由能ΔG的热力学数据 ,证明了原位反应制备所设计材料的可行性。经研究原位反应过程 ,发现原位反应经过若干不稳定中间相的过程 ,最终形成预期设计的多元增强相成分。

原位自生TiB_2颗粒增强铝基复合材料及其研究现状

对原位自生TiB2颗粒增强铝基复合材料在制备方法、基体合金选择和材料力学性能等方面在近年来的研究进展进行了综述,指出利用原位自生颗粒的优势、结合其他增强相进行复合强化,是未来金属基复合材料的研究方向.

混合盐法制备TiB_2/Al复合材料的研究现状

由于TiB2/Al复合材料优良的性能,使其在航空航天和汽车制造等行业中具有广阔的应用前景。本文从混合盐法的原理、有效形核相等方面进行了阐述与分析,对材料的组织、性能和热处理进行了简要介绍,对材料的主要问题和现有解决方法作了分析。

TiB_2增强铝基复合材料低压压气机静子叶片高循环疲劳试验研究

根据某型航空发动机减重设计需求,考虑到TiB_2颗粒增强铝基复合材料轻质、高强的特点及某型航空发动机低压压气机静子叶片结构特征,开展了基于颗粒增强铝基复合材料的低压压气机静子叶片试验件的高周疲劳性能试验工作。试验结果表明:叶片试验件在3×10~7次循环下的高循环疲劳强度为246.30MPa,基本能够满足某型航空发动机静子叶片类零件的高循环疲劳设计要求。

(TiB_2+SiC)/ZL109复合材料的制备及其力学性能

采用搅拌铸造和原位反应合成相结合的方法制备出(TiB2+SiC)/ZL109复合材料。对该复合材料的显微组织观测表明,SiC颗粒与TiB2颗粒分布较均匀。通过对材料的室温拉伸性能及硬度测试,发现TiB2、SiC两相颗粒增强Al-Si基复合材料的硬度明显比单一颗粒增强复合材料提高,而其拉伸强度也略有提高,弥补了单一SiC颗粒增强铝基复合材料UTS降低的不足。(TiB2+SiC)/ZL109复合材料较基体合金ZL109硬度提高了34 8%。

原位TiB_(2(p))/Fe复合材料的制备及其显微组织

利用Fe Ti B熔体反应制备了TiB2颗粒增强铁基复合材料,研究了该材料的显微组织。热力学分析表明,Fe Ti B熔体具有反应生成TiB2的可能性。试验结果表明,TiB2颗粒均匀分布于α Fe晶粒中,晶内TiB2粒子平均间距大于晶界。TiB2粒子尺寸大多为1～6μm,形状大多为接近等轴的多面体。

CR法生成TiB_2/Al复合材料制备工艺研究

在实验的基础上 ,分析 CR法生成 Ti B2 /Al复合材料制备工艺的 5个关键问题 ,得出相应的解决方法 ,制备出了颗粒分布均匀、组织致密、性能较理想的 Ti B2 /Al复合材料 。

(TiB_2+SiC_p)/ZL101复合材料组份优化及其力学性能

为了确定(TiB2+SiCp)/ZL101复合材料的最佳成分,通过采用正交实验分析方法,研究复合材料的制备工艺,测试了复合材料的力学性能,并对该材料进行了显微金相分析和透射电子显微分析.结果表明,复合材料经过热处理后,抗拉强度、布氏硬度分别较基体合金ZL101提高了21.4%、49.3%;热膨胀系数较基体合金降低了14.1%;热处理后,复合材料中的共晶硅以粒状形态均匀分布于基体中;复合材料中增强相TiB2为粒状,SiC粒子为多边形尖角块状,两相较均匀分布于基体晶粒内部,且与-αAl的界面结合良好.

熔体处理对TiB2颗粒增强ZL101铝基复合材料力学性能的影响

试验研究了熔体处理对TiB2颗粒增强ZL101铝基复合材料的影响.分别用六氯乙烷和高纯氩气对w(TiB2)=10%的TiB2颗粒增强ZL101铝基复合材料熔体进行处理,考察不同熔体处理方式对复合材料铸态组织和性能的影响.结果表明:熔体经高纯氩气处理后,复合材料铸锭内的夹渣和气孔缺陷减少,屈服强度和伸长率分别由熔体未处理前107 N/mm^2、2.5%增至160 N/mm^2、2.9%.经六氯乙烷处理后复合材料铸锭的夹渣数量明显增加.铸锭经相同轧制工艺轧制后,经高纯氩处理的试样轧制变形性能较好,而经六氯乙烷处理的试样变形性能较差.未经处理的铸锭轧制后的屈服强度和伸长率分别为173 N/mm^2和3.2%,经高纯氩处理后铸锭轧制后的屈服强度和伸长率分别为198 N/mm^2和3.5%.

TiB2颗粒陶瓷增强铝合金金属基复合材料

本发明描述了两种陶瓷增强Al合金金属基复合材料的制备方法，第一种方法包含的步骤是：在铝或铝合金液中分散一种陶瓷相（二硼化钛相），该陶瓷相与冰晶石或其它氟化物溶剂粉末混合，并将该混合物与铝或铝合金相一起在700℃到1000℃之间的温度下熔化。第二种方法中氟化物熔剂被熔融铝或者其合金元素（Mg,Ca)原位还原生成不同晶粒尺寸和尺寸分布的TiB2微晶，通过确定熔剂和合金组成及工艺温度可预先确定微晶的尺寸和尺寸分布。

原位自生(TiB+La_2O_3)/TC4钛基复合材料的显微组织和力学性能

利用钛与镧、硼单质之间的原位反应,经真空自耗电弧熔炼与后续的热加工工艺制备了增强体含量不同的(TiB+La2O3)/TC4钛基复合材料,并研究了它的显微组织和室温拉伸性能。结果表明:该复合材料的基体为网篮状组织,增强体分布均匀,其中TiB呈短纤维状并沿加工方向分布,La2O3呈短棒状或颗粒状;与基体TC4合金相比,复合材料的室温抗拉强度均有所提高,且随着TiB与La2O3增强体含量的增多而增大,增强体起到了较好的增强作用;复合材料的拉伸断裂方式均为韧性断裂。

TiB2颗粒混杂对TiB2/Cu复合材料微观组织和性能的影响

采用粉末冶金工艺,分别制备了单一粒径TiB2颗粒和混杂粒径TiB2颗粒的TiB2/Cu复合材料,研究了TiB2颗粒混杂（2μm＋50μm）增强对TiB2/Cu复合材料微观组织和性能的影响。结果表明：在TiB2颗粒总含量一定的条件下,与单一粒径TiB2颗粒增强TiB2/Cu复合材料相比,TiB2颗粒混杂增强TiB2/Cu复合材料的综合性能明显提高;当2μm与50μm TiB2颗粒混杂配比为1∶2时,TiB2/Cu复合材料综合性能最佳,硬度和导电率分别为69 HB和85.3%·IACS,相对于2μm单一粒径TiB2颗粒增强TiB2/Cu复合材料的硬度和导电率分别提高了12.2%和4.8%;TiB2颗粒混杂粒径TiB2/Cu复合材料的增强作用来源于获得了均匀致密的微观组织,不同粒径TiB2颗粒在铜基体中更加弥散分布,使得混杂粒径的TiB2颗粒协同增强铜基体作用更加明显,综合性能明显提高。