下期发表论文摘要预报

原位合成 Ti C/Ti复合材料的微结构和力学性能吕维洁 ,　张　荻 ,　张小农 ,　吴人洁(上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室 ,上海 2 0 0 0 30 )摘　要 :利用钛与碳之间的反应 ,经非自耗电弧熔炼工艺 ,简洁、低成本地制备了 Ti C增强的钛基复合材料 .借助光学金相显微镜和透射电镜分析了复合材料的微结构 ,测定了原位合成钛基复合材料的力学性能和硬度值 .结果表明 ,原位合成增强体 Ti C均匀地分布在基体钛合金中 ,增强体主要呈树枝晶状和等轴、近似等轴状 .由于增强体Ti C与基体合金的热膨胀系数存在较大的差异 ,在基体钛合金中形…     

原位合成TiB/Ti复合材料的微观结构及力学性能

利用钛与硼之间的自蔓延高温合成反应经普通的熔铸工艺原位合成制备了TiB增强的钛基复合材料.通过XRD、SEM、TEM和HREM等分析方法测试了合成材料的物相及微观结构.结果表明原位合成的增强体为TiB,合金化元素铝的加入并不导致新相形成,增强体均匀地分布在基体合金上.由于TiB的B27结构导致TiB易于沿[010]方向生长而长成短纤维状.增强体与基体合金界面非常洁净,没有任何界面反应.由于原位合成增强体的加入,复合材料的力学性能与基体合金比较有了明显的提高.     

原位混杂增强钛基复合材料的制备与组织分析

理论上分析了由Ti-B4C-C系原位自生制备TiB晶须(TiBw)和TiC颗粒(TiCp)混杂增强钛基复合材料的可行性. 运用热分析方法(DSC)研究了一定量的钛粉、碳化硼粉与碳粉的混合粉末在加热过程中的反应情况. 结果显示复合材料原始粉末加热过程中在940～1 150 ℃这一温度范围内发生剧烈的放热现象,有可能生成了新相. XRD检测分析结果显示在烧结态材料中形成了TiB与TiC,而且TiC的含量随所添加的C含量增加而增加. OM与SEM分析表明复合材料中存在棒状TiB晶须和近似等轴状TiC颗粒两种不同形态的增强体,并且两种增强种体均匀的分布在基体中. 实验结果表明,可以采用反应热压法由Ti-B4C-C系制备原位自生TiB晶须和TiC颗粒混杂增强的钛基复合材料.     

放电等离子烧结合成TiC/TiB_2颗粒增强的超细晶钛基复合材料

采用放电等离子烧结技术结合非晶晶化法制备了不同体积分数的TiC/TiB2颗粒增强的超细晶钛基复合材料.运用X射线衍射分析、扫描电子显微镜和万能材料试验机等实验手段,对合成的超细晶钛基复合材料进行测试分析.结果表明：随着外加TiC/TiB2颗粒的增加,钛基复合材料试样的致密度逐渐降低.TiC颗粒与基体不发生反应,而TiB2颗粒的加入改变了TiB2颗粒与基体界面的组织形貌,但对远离界面处的基体组织形貌没有影响,其组织均由-Ti（Nb）相和（Cu,Ni）-Ti2相组成,且-Ti（Nb）相连续分布.同时,TiC颗粒的增强效果优于TiB2颗粒,35vol.%（体积分数）TiC颗粒增强的复合材料试样的断裂强度最高,达2209MPa.     

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原位合成 Ti B/ Ti复合材料的微观结构及力学性能吕维洁 ,　张　荻 ,　张小农 ,　吴人洁(上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室 ,上海 2 0 0 0 30 )摘　要 :利用钛与硼之间的自蔓延高温合成反应经普通的熔铸工艺原位合成制备了 Ti B增强的钛基复合材料 .通过 XRD、SEM、TEM和 HREM等分析方法测试了合成材料的物相及微观结构 .结果表明 :原位合成的增强体为Ti B,合金化元素铝的加入并不导致新相形成 ,增强体均匀地分布在基体合金上 .由于 Ti B的 B2 7结构导致 Ti B易于沿 [0 1 0 ]方向生长而长成短纤维状 .增强体与基体合金界…     

TiC强化Cr12MoV基复合材料的组织和性能分析

用原位合成铸造法制备了TiC弥散强化Cr1 2MoV钢基复合材料 ,对材料的制备工艺、力学性能及微观组织进行了系统的研究 .试验结果表明 ,用原位合成铸造法制备TiC颗粒增强钢基复合材料的工艺具有可行性 ,且易于实现工业化生产 .TiC颗粒在基体中分布均匀 ,形状呈块状和球状 ,分布在晶内和晶界上 .颗粒与基体结合良好 ,且无团聚现象 .引入TiC后材料的室温和高温强度比基体材料的强度均有提高 ,说明TiC颗粒起了良好的强化效果 .金属基体与高耐磨性的增强粒子相结合 ,使复合材料获得了优异的耐磨性能 .在提高材料的强度、耐磨性、抗热疲劳性能的同时 ,TiC的加入也使材料的塑性和韧性有一定程度的下降     

TiC强化Crl2MoV基复合材料的组织和性能分析

用原位合成铸造法制备了TiC弥散强化Crl2MoV钢基复合材料，对材料的制备工艺、力学性能及微观组织进行了系统的研究．试验结果表明，用原位合成铸造法制备TiC颗粒增强钢基复合材料的工艺具有可行性，且易于实现工业化生产．TiC颗粒在基体中分布均匀，形状呈块状和球状，分布在晶内和晶界上．颗粒与基体结合良好，且无团聚现象．引入TiC后材料的室温和高温强度比基体材料的强度均有提高，说明TiC颗粒起了良好的强化效果．金属基体与高耐磨性的增强粒子相结合，使复合材料获得了优异的耐磨性能．在提高材料的强度、耐磨性、抗热疲劳性能的同时，TiC的加入也使材料的塑性和韧性有一定程度的下降．     

TiC颗粒增强2618复合材料的研究

用原位反应合成法(即XD法)制备了TiC颗粒增强2618复合材料,并用X-ray衍射分析技术、透射电镜及拉伸实验对其结构和性能进行了研究.结果表明利用原位反应合成法可以制备TiC增强多元素合金2618为基体的复合材料;与普通熔铸法相比,逆向熔铸法可以缩短熔铸时间,减少TiC粒子损失,从而制得较为理想的复合材料;TiC粒子的加入可以提高2618合金的力学性能.图6,表1,参8.     

原位合成TiB和Nd2O3增强钛基复合材料

为了得到一种新型、廉价的钛基复合材料，通过钛与B2O3，稀土Nd之间的化学反应，经非自耗电弧熔炼工艺原位合成了TiB和Nd2O3增强的钛基复合材料。利用X射线衍射、光学金相、电子探针和透射电镜分析了合成复合材料的物相、增强体的形态和显微组织。结果表明，复合材料的增强体为TiB和Nd2O3；生成的TiB晶须分布均匀；Nd2O3的形貌随添加Nd的含量的改变，从针状转变为球状和树枝状晶。增强体TiB、Nd2O3和钛基体界面干净，没有明显的反应生成物存在。     

(TiB_2+Al_2O_3)增强铝基复合材料的组织分析与硬度测试

将TiO2和B2O3原料混合后加入ZL102铝熔体,采用原位反应的方法,使其与铝液发生反应,制备出(TiB2+Al2O3)双相增强铝基复合材料.用EPMA及SEM分析反应合成的增强颗粒在基体上的分布状态以及TiB2和Al2O3颗粒的微观组织,用显微硬度仪测定复合材料组成相的显微硬度.结果表明,利用Al-TiO2-B2O3体系可以原位制备颗粒增强的铝基复合材料,合成的复合材料硬度比ZL102提高37.3%.     

Microstructure and mechanical properties of Ni-based composite coatings reinforced by in situ synthesized TiB2 + TiC by laser cladding

A Ni-based composite coating reinforced by in situ synthesized TiB₂ and TiC particles was fabricated on Ti6Al4V by laser cladding. An attempt was made to correlate the thermodynamic predictions and experimental observation. The microstructure and the microhardness profile across the coating were investigated by means of X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), and a hardness tester. It is found that the coating mainly consists of a large number of reinforcements (black blocky TiB₂, flower-like or equiaxial TiC, and fine acicular CrB) and the γ matrix. The hardness of TiB₂, TiC, and CrB reinforcements is much higher than that of the γ matrix. The dispersive distribution of such high hardness reinforcements causes the increase in hardness of the whole coating. The average value of the hardness is approximately Hv_0.2 700 in the coating. The hardness of the coating is obviously higher than that of the substrate due to the dispersion strengthening of reinforcements.     

原位复合TiC和(TiW)C增强Fe基复合材料

研究了原位合成 1 0 % (体积分数 )TiC Fe和 (TiW )C Fe复合材料 ,采用扫描电镜分析了复合材料的微观结构 ,利用X射线分析了相组成·结果表明 ,在TiC Fe复合材料中 ,TiC作为惟一的第二相有粒状和条状两种形态·分析认为 ,粒状为先共晶相 ,而条状为共晶·通过用W替代部分Ti,成功地制备了 1 0 % (体积分数 ) (TiW)C Fe复合材料 ,其中 ,(TiW)C作为惟一的第二相比较均匀地分布在Fe基体中 ,其形态大部分呈粒状·在粒状 (TiW)C相中 ,W和Ti呈不均匀分布 ,这种特征与凝固过程中 (TiW)C的形成过程有关·与TiC相比 ,(TiW)C的密度与...     

Microstructure and properties of in-situ synthesized Cu-1 wt%TiC alloy followed by ECAP and post-annealing

A dispersion-strengthened copper alloy with 1 wt% TiC for commercial electrical-contact wires was prepared by in-situ reaction casting, grain-ultrafining by equal-channel angular pressing (ECAP) and subsequent annealing with aim to obtain excellent comprehensive performance. The results showed that fine TiC particles were in-situ synthesized in the as-cast Cu matrix and aggregated in clusters, and thus mechanical properties of the as-cast alloy deemed insufficient. Continued ECAP at 473 K significantly refined the grains of the as-cast alloy and improved the distribution of TiC particles. Due to multiple strengthening mechanisms, the ECAP-processed alloys maintained good conductivity with obviously enhanced tensile strength and hardness values. After post-ECAP annealing, the elongation and conductivity of the fine-grained copper alloy increased with the adequate tensile strength. The novel combined process endows the alloy appropriate performance to serve current high-frequency electrification railway systems.     

TiC/TiAl复合材料微观结构观察及强韧化机理分析

采用放电等离子烧结(SPS)技术，制备了质量分数为10％的TiC／TiAl复合材料，从微观结构上研究了TiC颗粒对TiAl基体材料力学性能的影响。实验结果表明：在TiC，TiAl复合材料中TiC颗粒主要分布于晶界，少量进入基体晶粒的内部，形成晶内型结构；TiC颗粒的引入细化基体晶粒的尺寸，有效地阻碍材料内部裂纹扩展，引起裂纹偏转，增加其扩展路径，改善材料的韧性，同时在晶界和晶内形成了一系列位错。位错强化与细晶强化是主要的强化机制，TiC／TiAl复合材料韧性的提高主要源于TiC粒子对裂纹的偏转。     

增强体TiB和TiC在Ti中的原位生成

分析了增强体ＴｉＢ和ＴｉＣ在Ｔｉ中的原位生成原理,研究了利用Ｂ４Ｃ粉末与海绵Ｔｉ混合熔炼制备钛基复合材料的技术．结果表明,ＴｉＢ和ＴｉＣ以纤维状或树枝状的形式在Ｔｉ中生长,且分布均匀．     

Fabrication and characterization of GNPs and CNTs reinforced Al7075 matrix composites through the stir casting process

This study investigated the effects of adding graphene nanoplates(GNPs) and carbon nanotubes(CNTs) into the Al7075 matrix via the stir casting method on the microstructure and mechanical properties of the fabricated composites. By increasing the volume fraction of reinforcements, the fraction of porosity increased. The X-ray diffraction results showed that the addition of reinforcements into the Al7075 changed the dominant crystal orientation from(002) to(111). Field emission scanning electron microscopy images also showed the distribution of clustered reinforcements in the matrix. Between the two reinforcements, the addition of CNTs generated a lower fraction of porosities. Through the addition of 0.52 vol% GNPs into the matrix, the hardness, ultimate tensile strength and uniform elongation increased by 44%, 32%, and180%, respectively. Meanwhile, the presence of 0.71 vol% CNTs in the matrix increased the hardness, tensile strength and uniform elongation by 108%, 129%, and 260%, respectively.     

TiC颗粒增强钛基复合材料宏细观力学性能分析

结合均匀化理论与不动点迭代法,提出了均匀化方法用于解决周期性多尺度问题的有限元框架,建立了具有典型微观结构的TiC颗粒增强钛基复合材料的单胞有限元模型.从宏观尺度出发采用不动点迭代方法给出了微观尺度下单胞有限元的位移边界条件,对其拉伸力学性能进行了数值模拟研究.给出了TiC颗粒增强钛基复合材料在拉伸载荷作用下的宏观等效力学性能,并与实验结果进行对比,验证了该方法的有效性和可靠性.     

Formation and mechanical properties of Zr-based bulk metallic glass composites with high oxygen levels

Zr-based bulk metallic glass(BMG) composites with in situ formed Y 2 O 3 particle reinforcements were synthesized by proper additions of Y to ultrahigh-oxygen-containing glass-forming alloy precursors.Microstructures,thermal stabilities,and mechanical properties of the composites were investigated.Glass formation was greatly enhanced by Y additions in the alloys and the resultant particles were homogenously distributed in the glassy matrix,allowing for the fabrication of oxide dispersion strengthened BMG composites.The compressive strength and hardness increased by 10% and 20%,respectively,with the introduction of Y 2 O 3 particles.These results are significant for the design and production of Zr-based BMGs and BMG composites with improved properties using commercial high-oxygen content raw materials under industrial conditions.