V-Si金属间化合物/陶瓷复合材料的制备工艺及其研究发展现状和发展趋势及应用现状

V-Si金属间化合物材料具有很多优秀的性能,例如较高的力学性能、优秀的耐磨损性能和耐腐蚀性能以及抗高温氧化性能等。V-Si金属间化合物主要包括V3Si、V5Si3和VSi2。陶瓷材料也具有很多优秀的性能,如较高的力学性能、良好的耐磨损性能和抗高温氧化性能以及耐腐蚀性能。可以将V-Si金属间化合物与陶瓷材料相复合制备V-Si金属间化合物/陶瓷复合材料,其具有较高的力学性能和良好的耐磨损性能、抗高温氧化性能以及耐腐蚀性能等。笔者主要叙述V-Si金属间化合物/陶瓷复合材料的制备工艺、物相组成、显微结构、力学性能、耐磨损性能、耐腐蚀性能和抗高温氧化性能以及其他性能等,并叙述V-Si金属间化合物/陶瓷复合材料的研究发展现状和发展趋势,并对V-Si金属间化合物/陶瓷复合材料的未来研究发展趋势和发展方向进行分析和预测。

Al-Fe-V-Si(Nd)合金纳米晶粉末的制备及相转变的研究

利用机械合金化方法制备 Al- Fe- V- Si( Nd)合金粉末 ,球磨状态下得到合金粉末由铝固溶体组成 ,经适当的热处理后 ,得到 α- Al13 ( Fe,V) 3 Si粒子弥散分布的合金粉末。加入稀土后 ,合金粉末的组织得到细化 ,并出现非晶化的趋势。利用 DMA方法可以直接得到具有α- Al13 ( Fe,V) 3 Si粒子弥散分布的合金粉末 ,并观察到α- Al13 ( Fe,V) 3 Si转变为准晶的现象 ,从而证实了准晶相与α-Al13 ( Fe,V) 3

SiC颗粒增强Al-Fe-V-Si复合材料的SiC/Al界面形貌

采用喷射沉积工艺制备SiCp/Al-Fe-V-Si复合材料,并通过热压和热轧工艺对沉积坯进行致密化;通过高分辨电镜观察其SiC/Al界面形貌,并对比热暴露后的界面形貌。结果表明:复合材料主要存在两种SiC/Al界面,一种是厚度为3nm左右的晶态Si界面层,且在界面附近的基体中生成细小的Al4C3相;另一种是厚度为5nm的非晶态SiO2界面层,部分溶解的SiC颗粒向附近Al基体中注入游离态的Si,在界面附近形成Si的浓度梯度;两种界面都具有良好的润湿性,界面结合强度高;经640℃热暴露10h后,SiC/Al界面处生成的粗大Al4C3脆性相降低界面结合强度,从而降低复合材料的力学性能。

SiCp／Al-Fe-V-Si复合材料组织与性能的热稳定性

为研究SiCP/Al-Fe-V-Si复合材料的热稳定性,对多层喷射沉积技术制备的SiC颗粒增强Al-Fe-V-Si合金经过不同温度下的热稳定性实验后进行了硬度检测,并对其显微组织进行了电镜观察。结果表明:随着基体合金材料中Fe含量的提高,复合材料的组织和力学性能具有更好的高温稳定性。添加SiC颗粒后,SiC颗粒向基体中注入Si,由于基体中Si浓度的提高,减慢了合金中第二相弥散粒子的粗化和分解,与未添加SiC颗粒的合金材料相比,添加SiC颗粒复合材料的组织和力学性能具有更好的高温稳定性。

喷射成形Al-Fe-V-Si系耐热铝合金的数值模拟及组织分析

利用数值模拟方法模拟了在喷射成形Al Fe V Si系耐热铝合金过程中雾化液滴的飞行状态及凝固行为 ,给出了不同尺寸雾化液滴的冷却速度和固相分数随飞行距离的变化规律 ,并对雾化颗粒的形貌组织进行了观察分析。在雾化颗粒中观察到了尺寸在 1～ 10 μm的第二相 ,能谱及XRD分析表明这种第二相为Al12 (Fe ,V) 3

添加Mg和Cu对Al-Fe-V-Si合金组织与性能的影响

采用OM、SEM、XRD、力学拉伸实验、硬度测试等手段研究了单独添加Mg及同时添加Mg和Cu对铸态Al-Fe-V-Si合金及其热挤压棒材显微组织和力学性能的影响。结果表明:添加Mg可以明显细化Al-Fe-V-Si合金的铸态组织,改善铝铁相的形貌与分布,还有利于提高合金的硬度与强度;同时添加Mg和Cu时,Cu部分抵消了Mg的细化作用,但经过热处理后,Mg2Si、Al2Cu和Al2CuMg相的形成,使合金的硬度与强度进一步提高。

原位生成TiC对快凝Al-Fe-V-Si合金中“块状相”生成的影响

对含有原位生成ＴｉＣ粒子的快凝Ａｌ－Ｆｅ－Ｖ－Ｓｉ合金中的显微结构进行了电镜观察．结果表明：在Ａｌ６Ｆｅ相形成的温度范围内，ＴｉＣ粒子消除了初生Ａ１６Ｆｅ块状相，诱发了初生ａｌｍＦｅ相，ＡｌｍＦｅ相以包裹ＴｉＣ粒子的形式生长成类球状形貌，消除了边角效应，并用连续冷却方式下的形核理论对ＴｉＣ粒子的原位生成对合金中各相的形核动力学影响进行了分析与计算，与试验结果有较好的吻合．

高能球磨对Al-Fe-V-Si耐热铝合金微观组织及压缩性能的影响

采用惰性气体雾化法制备了Al-7.8Fe-1.3V-2.0Si合金粉末,通过高能球磨和粉末冶金工艺制备了Al-Fe-V-Si合金棒材,研究了材料的微观组织和在25,250,315℃下合金的压缩强度,结果表明,高能球磨可以使合金中Al12(Fe,V)3Si析出相分布更加弥散均匀,能使合金在25,250和315℃下的压缩强度得到大幅度提高。

Al-Fe-V-Si合金高温变形热模拟

采用Gleebe 1 5 0 0热模拟机 ,对喷射沉积Al Fe V Si合金在温度为 35 0～ 5 5 0℃、应变速率为1× 1 0 - 4 ～ 1× 1 0 - 2 s- 1 、最大变形程度为 5 0 %的条件下 ,进行高温压缩热模拟实验研究 .在实验基础上 ,分析了合金高温变形时的变形激活能和应力指数以及流变应力与应变速率、变形温度之间的关系 ,为确定该合金的挤压温度提供了实验依据 .实验结果表明 ,该材料具有较高的应力指数和变形激活能 ,而且在 480℃下具有较低的变形抗力 ,又能保证挤压后产品有较好的力学性能 ,因此 ,可以考虑将挤压温度定在

Be对铸态Al-Fe-V-Si合金组织及性能的影响

元素Be的加入使铸态Al-Fe-V-Si合金中粗大针状的铝铁相得到明显改善,基体晶粒得到细化,力学性能提高。在分析试验结果的基础上,对不同Be添加量的细化变质效果做了比较,综合来看,加入1.28%Be的合金中针状铝铁相已经消失,基体晶粒细小,力学性能较好。

快速凝固Al-Fe-V-Si-Nd合金中纳米相转变动力学

应用M ssbauer谱 ,X射线衍射 (XRD)和差式扫描量热法 (DSC)研究了颗粒弥散的快速凝固Al 4.3Fe 0 .7V 1.7Si 1.0Nd(摩尔分数 ,% )合金中纳米相的转变和相变动力学 ,并用Arrami公式X =1-exp(-Ktn)计算了纳米相转变的激活能。结果表明 :快速凝固纳米合金在加热过程中发生Al8Fe4 Nd相向α Al13 (Fe,V) 3 Si相转变 ,α Al13 (Fe,V) 3 Si相生成所需的激活能E =(2 .48± 0 .0 9)eV ,与Fe原子在α Al中的扩散激活能相一致 ,说明α Al13 (Fe ,V) 3 Si相的形核长大主要由Fe原子的体扩散控制。

深冷处理对Al-Fe-V-Si耐热铝合金力学性能的影响

研究了深冷处理对喷射沉积耐热铝合金 80 0 9的影响。结果表明 ,深冷处理使合金的室温强度从 40 5 9MPa提高到45 3 4MPa,高温强度从 196 8MPa提高到 2 0 8 4MPa ,同时晶体 (111)

快凝Al-Fe-V-Si-Mm合金中稀土作用的正电子湮没研究

测量了几种不同混合稀土（Mm：MischMetal）含量的快凝Al－Fe－V－Si－Mm合金薄带的正电子寿命谱，并分析了这些快凝合金薄带中稀土含量对正电子寿命的影响．

Al-Fe-V-Si耐热铝合金高温形变及流变应力研究

采用Ｇｌｅｅｂｅ－１５００热模拟机，对Ａｌ－Ｆｅ－Ｖ－Ｓｉ合金在温度３５０～５５０℃、应变速率１０－４～１０－２ｓ－１、最大变形程度５０％的条件下，进行高温压缩变形实验研究。在分析合金高温变形时的形变激活能和应力指数的基础上，通过非线性回归处理，得出了合金的流变应力方程，在实验范围内拟合精度较高。

Al-V合金预磨状态对Al-Fe-V-Si-Nd机械合金化过程中显微组织演化的影响

采用高能球磨法制备Al89.5Fe6 .4V0 .7Si2 .4Nd合金粉末 ,并用X射线衍射技术研究了球磨过程中的组成。发现经 60h高能球磨 ,合金粉末的微观组织由Al非晶和Al3V相组成 ;Al V合金的预磨状态影响Al89.5Fe6 .4 V0 .7Si2 .4Nd合金机械合金化过程中显微组织演化。

喷射沉积Al-Fe-V-Si合金的组织演变研究(英文)

通过光学和透射电子显微镜研究了喷射沉积Al-Fe -V -Si合金在沉积态和不同温度热挤压后的显微组织 ,发现在α-Al基体上均匀分布着高密度的细小硅化物颗粒 ,这些细小硅化物颗粒在高温挤压后仍能保持较好的稳定性 ,在提高合金高温性能中起主要作用 .在 30 0℃及其以上温度的挤压态合金中发现了一些六边形块状相 ,经分析是由于合金局部元素成分波动造成V元素的缺乏促使亚稳α -AlFeSi相矢稳转变而成 。

Al-Fe-V-Si合金以及Al-Fe-V-Si/SiCp复合材料的微观组织及力学性能的研究

采用粉末冶金工艺制备了Al-Fe-V-Si合金及Al-Fe-V-Si/SiCp复合材料,对该合金及复合材料的微观组织进行了研究,测试了合金棒材与其SiC颗粒增强复合材料的常温和高温力学性能。结果表明:制备得到Al-Fe-V-Si合金的主要析出相和强化相是弥散分布的球状-αAl13相;加入SiC颗粒后,大幅度提高了材料的抗拉强度。

低周疲劳对快凝Al-Fe-V-Si-Nd纳米合金微结构影响

采用透射电子显微镜和正电子湮灭技术研究了低周疲劳过程中快凝Al Fe V Si Nd合金微结构的变化 ,发现 :经高载荷循环后晶内固溶元素析出产生偏聚体 ,且随循环次数的增加 ,偏聚体长大 ;当循环次数达到 15 0 0次后 ,随循环次数的继续增加 ,大于临界尺寸的偏聚体长大而小于临界尺寸的偏聚体重新溶解·

锻造对Al-Fe-V-Si合金力学性能与显微组织的影响

通过拉伸实验、光学显微镜和透射电子显微镜研究了锻造对Al-Fe-V-Si耐热铝合金力学性能和显微组织的影响。拉伸实验表明:锻造可以改善Al-Fe-V-Si合金的屈服强度和抗拉强度,更为重要的是,二次锻造后合金的延伸率得到了大幅度的提高,达到工业可以使用的范围。显微组织分析表明:锻造可以减少喷射沉积造成的分层现象,有效地破碎了层与层之间的氧化膜,加强了粉末颗粒之间的物理冶金结合,从而提高了该合金的力学性能。

Al-Fe-V-Si系富Al角亚稳相图研究

借助金相方法、X射线衍射技术、差热分析等手段初步确定了含2％Si,2％V(质量分数)富Al角Al-Fe-V-Si系亚稳相图;快速凝固Al-xFe-2V-2Si合金(x=8～22)的相组成处于该亚稳相图α(Al)+Al_(13)(Fe,V)_3Si两相区,Al_(13)(Fe,V)_3Si→Al_3(Fe,V,Si)的转变温度为632～645℃。