TiC_p/ZA43复合材料的制备及其拉伸性能

采用ＸＤ法与搅拌铸造技术相结合的工艺制备了ＴｉＣｐ／ＺＡ４３复合材料，其中ＴｉＣ粒子的尺寸为０．５～１．５μｍ，在基体中分布均匀。对ＴｉＣｐ／ＺＡ４３复合材料室温至２５０℃温度范围的力学性能进行了测试，获得了该复合材料的应力－应变曲线及力学性能与温度的关系，并对其高温拉伸断口进行了分析。结果表明：ＴｉＣ粒子提高了材料的强度，尤其是显著提高了高温强度；ＴｉＣｐ／ＺＡ４３复合材料的断裂方式与拉伸温度有关。

自生TiC_p/2024复合材料熔体挤压组织与力学性能

对自生ＴｉＣｐ／２０２４复合材料采用Ｔ４和Ｔ６两种热处理制度，测试了该材料的σｂ、σｓ、Ｅ和δ。通过ＳＥＭ观察和分析了熔体挤压ＴｉＣｐ／２０２４复合材料的显微组织和断口形貌。结果表明：在Ｔ６状态下ＴｉＣｐ含量为１５ｗｔ％的复合材料的σｂ、σｓ、Ｅ分别达到５４０ＭＰａ、４３０ＭＰａ、９２ＧＰａ，δ为３．２％，断裂形式为韧性断裂，由此可以认为自生ＴｉＣｐ／２０２４复合材料具有优良的综合力学性能。

热处理对TiC_p/Fe复合材料基体组织与力学性能的影响

通过不同的热处理工艺改变原位TiCp/Fe复合材料的基体组织 ,探讨了原位TiCp/Fe复合材料不同基体组织与性能的关系。试验结果表明 :在热处理过程中基体组织明显改变 ,TiC增强相不发生变化。退火处理降低材料的硬度 ,提高材料的韧性。淬火 +低温回火处理使材料的强度和硬度提高 ,而韧性没有明显的下降。采用等温淬火工艺 ,可使TiCp/Fe复合材料具有最好的综合力学性能。

激光熔覆原位合成TiC_p/Al复合材料表层的滑动摩擦磨损性能

在 MM- 2 0 0型环块磨损试验机上 ,以 HT2 0 0材料为摩擦偶件 (环 ) ,研究了含不同体积分数 Ti C颗粒的原位合成 Ti Cp/ Al复合材料表层的摩擦磨损性能 .结果表明 :当 Ti C体积分数小于 2 0 %时 ,随着体积分数增加熔覆层的磨损量逐渐减小 ;而当体积分数大于 2 5 %时 ,随着体积分数的增加熔覆层的磨损量反而逐渐增大 ;与 DL 7和 ZL 10 4材料相比 ,当颗粒体积分数为 2 0 %时 ,复合材料表层的磨损量只有 DL 7材料的 2 6 .7% ,ZL 10 4材料的 5 6 .5 % ;此外 Ti

激光熔覆工艺参数对TiC_p/Al表层复合材料的影响

研究了激光功率、扫描速度对原位合成TiCp/Al表层复合材料与基底的界面结合和熔覆层组织均匀性的影响。通过调整工艺参数 ,获得了有良好冶金结合的界面和TiC颗粒分布均匀的熔覆组织。结果表明 :在激光功率一定时 ,过低的扫描速度将使激光束前端一定距离内的基底材料在表面熔化前被加热时间太长 ,以致表面氧化 ;而过高的扫描速度会使靠近界面处的粉料中合成反应不能充分完成而残留一些粉末 ;这两种情况都影响了熔覆层和基底的结合。随着激光输入比能的降低 ,熔覆组织的均匀性降低 ,这是由于合成反应未充分完成所致。当激光功率为 2 2 0 0～ 2 5 0 0W ,扫描速度为 7～ 10mm/s时 ,在ZL10 4合金表面可获得组织均匀、界面结合良好的TiCp/Al复合材料熔覆层。

原位复合TiC_P/LD7复合材料的组织与力学性能

采用原位复合工艺制备了自生 Ti CP/ L D7复合材料坯料 ,经热挤压成 12的棒材 ,并进行了 T6热处理。通过SEM观察和分析了热挤压 Ti CP/ L D7复合材料的显微组织和断口形貌。测试了材料的σb,σs,E和δ。结果表明 :Ti C颗粒含量为 2 0 wt%的复合材料的 σb,σs,E分别为 417MPa,373MPa,92 GPa,δ为 4.5 % 。

TiC_p/Al预制块在Mg中熔化过程研究

将TiC_p/Al预制块以不同的工艺加入到Mg液中进行熔化试验。结果表明 ,未搅拌时TiC_p/Al预制块在 80 0℃的Mg液中保温 60min后仍不熔化 ,采用合适的搅拌工艺可使TiC)_p/Al预制块熔化 ,并且使TiC粒子在熔体中均匀分布。TiC_p/Al预制块在Mg液中的熔化过程机理为 :基体Al通过熔化和对流扩散进入到Mg液中 ,TiC粒子间的结合力需通过搅拌产生的剪切力才能破坏 ,并随Mg液流动进入到Mg液中。机械搅拌可使TiC粒子在Mg液中均匀分布。

激光熔覆原位合成TiC_p/Al复合材料中TiC体积分数的定量测定

激光熔覆原位合成 Ti Cp/Al表层复合材料中生成的 Ti C颗粒尺寸很小 ( 4 0 0～ 80 0 nm) ,这给 Ti C体积分数的定量测定带来了难度。文章分别使用了两种方法对 Ti C的体积分数进行测定 ;( 1 )使用 XRD与 SEM能谱成分分析相结合的方法 ,在合成反应充分完成的前提下 ,通过计算求得 Ti C的体积分数 ;( 2 )使用计算机图象处理的方法 ,将表面未腐蚀试样的 SEM图片先用 office软件处理成黑白对比强烈的图片 ,再在 Photoshop下通过对不同灰度像素比例的测定而求得 Ti C体积分数。实验结果表明 ;用以上两种方法求取 Ti C的体积百分数是可靠的 ,其中第二种方法更易于操作。

稀土对原位TiC_p/Fe复合材料微观结构的影响

研究了稀土元素加入后原位TiCp/Fe复合材料微观结构的变化。结果表明 ,稀土元素在Fe Ti C熔体中可形成细小的稀土复合化合物粒子 ,能促进TiC增强体的非均匀形核 ,并使组织中原位TiC颗粒的尺寸增加、数量减少 ;与此同时 ,添加稀土元素有效地改善了组织中Fe2 Ti相的分布 ,晶界上已无明显的Fe2 Ti相存在 。

原位反应法制备Fe-Cr-Ni/TiC(p)复合材料的组织结构与抗氧化性

利用原位反应法制备了Fe - 2 6Cr- 14Ni+3mass%TiC(p)和Fe - 2 6Cr- 14Ni+6mass%TiC(p)复合材料 .复合材料由平均尺寸为 0 5～ 5 μm的TiC颗粒与γ基体组成 ,TiC中存在α/ 2 [11- 0 ]和α/ 2 [0 1- 1]型高密度位错 ,TiC颗粒与γ相间界面为共格界面 ,二者存在下列位向关系 :(2 - 2 0 ) TiC∥ (0 2 0 ) γ,[0 0 1]TiC‖ [0 0 1]γ.1473K下的抗氧化性实验结果表明 ,TiC颗粒的存在使复合材料的初始氧化阶段具有短路扩散效应 ,两种复合材料的氧化动力学曲线分别符合抛物线和对数增长规律 ,在稳定氧化阶段 ,复合材料比基体合金具有更优良的抗氧化性能 ,氧化膜主要由多面体状Cr2 O3 和FeCr2 O4

激光熔覆涂层中TiC_p界面结构与涂层冲击磨损性能

研究了外加ＴｉＣｐ／Ｎｉ 合金激光熔覆涂层中ＴｉＣｐ 的界面结构以及涂层的冲击磨损性能，并与原位ＴｉＣｐ／Ｎｉ 涂层进行了对比．结果表明，外加ＴｉＣｐ 界面存在外延生长、界面反应物及析出物．原位及外加ＴｉＣｐ 涂层在低冲击载荷下均可提高冲击磨损性能，前者提高幅度较大；在高冲击载荷下外加ＴｉＣｐ 涂层降低磨损性能，而原位ＴｉＣｐ 涂层仍显著提高磨损性能．ＴｉＣｐ 界面结构特征是影响磨损性能的主要原因．

氧化反应对TiC_p/Al_2O_3陶瓷基复合材料表面裂纹及强度的影响

研究了不同温度下的高温氧化对 Ti Cp/ Al2 O3陶瓷复合材料表面裂纹及其强度的影响。结果表明 :在氧化温度为 10 0 0～ 140 0℃时 ,材料表面压痕裂纹出现不同程度自愈合现象 ,材料的抗弯强度明显提高。裂纹愈合机理主要为材料表面的氧化反应。热处理引起的应力松弛也有利于材料强度的提高 。

真空热爆加压法制备高颗粒含量TiC_p/2024复合材料

采用真空热爆加压法 (简称VTEP)工艺制备了高粒子含量TiCp/ 2 0 2 4复合材料。通过数据采集器记录了不同铝含量时热爆反应的时间—温度曲线 ;通过XRD分析了TiCp/ 2 0 2 4复合材料的相组成 ;用SEM和TEM观察了TiCp/ 2 0 2 4复合材料的显微组织、微观结构和断口形貌。结果表明 :VTEP工艺可以获得颗粒细小圆整、分布均匀、致密的高颗粒含量TiCp/ 2 0 2 4复合材料。

TiC_p/ZA43复合材料的热膨胀行为研究

采用 XDTM法与搅拌铸造法相结合的工艺制备了 Ti Cp/ ZA43复合材料 ,研究了 Ti Cp/ ZA43复合材料的微观组织 ,测定了 Ti Cp/ ZA43复合材料 5 0～ 2 5 0℃间的热膨胀系数值 ,并运用理论模型对该温度区间的热膨胀系数进行了计算 ,分析了热膨胀性能的影响因素。结果表明 ,Ti C颗粒增强相的加入使 ZA43合金的微观组织和热膨胀性能显著改善。运用 Kerner模型和 Turner模型对 Ti Cp/ ZA43复合材料的热膨胀系数的计算值与实测值能很好地吻合。研究发现 Ti Cp/ ZA43复合材料的界面热应力随温度的升高而显著地增加 ,但随 Ti C颗粒含量的增加只稍有增长。

原位反应TiC_P/1Cr18Ni9复合材料的抗氧化性能研究

采用熔体原位合成法制备了TiCP/ 1Cr18Ni9钢基复合材料 ,研究了基体合金及复合材料在 85 0℃和95 0℃的抗氧化性能 .结果表明 :与基体合金相比 ,由于TiCP 颗粒的引入 ,复合材料在氧化初期具有短路扩散效应 ,稳定阶段其氧化动力学曲线符合对数增长规律 。

非晶态Ni－P合金与TiC微粒复合镀的研究

利用复合电镀技术，制备了非晶态Ｎｉ－Ｐ合金基ＴｉＣ复合镀层．测定了非晶态Ｎｉ－Ｐ合金镀层和（Ｎｉ－Ｐ）－ＴｉＣ复合镀层的表面形貌、结构、硬度以及耐磨性．研究了ＴｉＣ微粒对镀层的弥散强化作用．结果表明，与非晶态Ｎｉ－Ｐ合金镀层相比，（Ｎｉ－Ｐ）－ＴｉＣ复合镀层的硬度和耐磨性均超过了非晶态Ｎｉ－Ｐ合金镀层．

TiC_p对Zn-10Al合金凝固行为的影响

利用XDTM 法与搅拌铸造技术相结合的工艺制备了TiCp/Zn 10Al(% )复合材料 ,采用定向凝固技术研究增强粒子TiCp 在凝固界面的行为及对复合材料凝固速度的影响。结果表明 :TiC颗粒被凝固的界面前沿所排斥 ,造成界面前沿TiC颗粒富集 ,但当TiC颗粒含量超过 6 %后 ,富集现象已不显著。同时发现随着TiC颗粒含量的增加 ,复合材料的凝固速度降低。

TiC_p/ZA-12复合材料磨损行为的研究

采用 XDTM与搅拌铸造技术相结合的工艺制备 Ti Cp/ZA- 12复合材料。利用 MM- 2 0 0摩擦磨损测试仪测试干摩擦条件下这种复合材料的磨损性能。研究了 Ti C颗粒含量、应用载荷和滑动距离对其磨损程度的影响。结果表明 :复合材料的磨损率低于基体合金磨损率 ,且磨损率随 Ti C颗粒含量的增加而减小 ;增大应用载荷和滑动距离 ,并且复合材料和基体 ZA- 12合金的磨损程度均增加 ,但复合材料的增幅明显偏小。同时发现 ,在磨损过程中存在瞬变载荷 ,当应用载荷低于瞬变载荷时 ,磨损表现为微磨损 ,当高于瞬变载荷时为剧烈磨损 ,复合材料的瞬变载荷比基体合金高得多。

TiC对新型Al-P中间合金变质效果的促进作用

本文研究了自制新型 Al- P中间合金对共晶及过共晶 Al- Si的变质作用 ,发现该 Al- P中间合金对共晶及过共晶 Al- Si合金都具有优良的变质效果。同时还发现 ,当铝合金熔体中存在 Ti C颗粒时 ,Al- P中间合金对两类 Al- Si合金的变质效果会增强。当 Al- 2 4 Si合金中 Ti C含量为 0 .0 3%时 ,初晶 Si的平均尺寸由原来的 47μm降为 41μm,最大尺寸由原来的 75μm降为5 5μm;加入 Al- P中间合金和 Ti C颗粒后 5 0分钟 ,就可以出现变质效果 ,时间再延长 ,变质效果也不会有更大的提高。当 Al- 1 2 Si合金中 Ti C含量为 0 .0 3%时 ,初晶 Si的平均尺寸由原来的 5 0μm降为 30 μm。Al-

原位制备Fe(TiC)_p复合材料中增强相颗粒的组织遗传性及调控技术

以羰基Fe粉、Ti粉及C粉为原料,采用真空原位反应烧结法制备颗粒增强型Fe(TiC)_p复合材料。对微观组织的观察和元素分析发现,原料Ti粉对TiC增强颗粒的形貌和粒径具有较明显的遗传性。对这一组织遗传性,从反应热力学和扩散动力学方面给出解释,并基于此认识,设计原料Ti粉的球磨细化预处理工序。经预处理后原位反应烧结材料的致密度明显提升,并能够在铁基体中形成分散度更高、尺度更细小、且近球形的TiC增强颗粒,从而使复合材料的硬度从HV99.4提高到HV152.3,抗弯强度从550 MPa提高到935 MPa。