新型SiCp／ZL108摩托车活塞复合材料的研究

研究采用铸造旋涡法制造ＳｉＣｐ／ＺＬ１０８复合材料的工艺，重点探讨铝液温度、颗粒表面处理及合金元素（Ｍｇ、Ｂ、Ｔｉ）对颗粒的回收率和分布的影响；与传统的活塞材料（ＺＬ１０８，ＺＬ１０９）相比，该材料具有优良的机械性能和物理性能，是摩托车活塞的理想材料。此外，通过扫描电镜和电子探针对界面进行了观察和分析。结果表明：在界面区域内有一过渡层存在。最后，对改善浸润性的机理作一简述。     

复合材料与活塞材料的耐磨性对比

该文针对发动机活塞的磨损特点，采用活塞环材料（合金球铁）作为对磨副，分别在高温、高负荷、高速度等条件下，将常用的活塞材料ＺＬ１０９和镶圈材料（高镍奥氏体铸铁）与硅酸短纤维增强Ｚ１０９复合材料进行了磨损对比试验。结果表明，复合材料在上述条件下的耐磨性能都明显优于ＺＬ１０９的，在高负荷条件下，其耐磨性已超过铸铁镶圈。     

铝硅钛合金的疲劳性能

以电解铝硅钛合金为基,在工厂的生产条件下熔炼成与ＺＬ１０８合金成份基本相同的铸造ＡＳＴ１０８铝合金;对比分析研究了ＡＳＴ１０８和ＺＬ１０８合金的疲劳性能。结果表明,ＡＳＴ１０８合金比ＺＬ１０８合金具有更长的疲劳寿命,其主要原因是由于ＡＳＴ１０８合金中自然存在的钛元素细化了α（Ａ１）晶粒,也使共晶硅粒子分布更加均匀,用扫描电镜对疲劳断口观察后发现,疲劳裂纹都萌生于试样表面或亚表面的氧化物夹杂等缺陷处     

492QS射流燃烧室汽油机用活塞材质试验

讨论了用混合稀土对Ａｌ－Ｓｉ共晶合金的变质工艺,测定了合金的热抗拉强度、线膨胀系数和活塞的尺寸稳定性。结果表明：加入混合稀土１％后,ＺＬ１０８号合金铁热抗拉强度提高了２６％,线膨胀系数降低,活塞的尺寸稳定性增加。     

活塞用复合材料的制备和拉伸性能研究

通过对ＳｉＣＰ／ＺＬ１０９ 复合材料制备工艺的研究,成功地制备了晶粒细小、组织致密、缺陷较少且ＳｉＣ颗粒分布均匀的ＳｉＣＰ／ＺＬ１０９ 复合材料。同时,测试了该材料的拉伸性能,对拉伸性能提高（或降低） 的原因进行了探讨;采用扫描电子显微镜对材料的拉伸断口进行了观察,发现复合材料及未增强基体合金的断裂虽均属于塑性断裂与脆性断裂的混合型模式,但随着ＳｉＣ颗粒在复合材料中的体积分数增加,脆性断裂特征更为显著。     

纳米SiO2修饰玻纤表面对玻纤/聚丙烯复合材料界面性能的影响

借助纳米颗粒的高比表面积特性,将纳米二氧化硅通过化学接枝方法修饰玻璃纤维表面,制备玻璃纤维/聚丙烯（PP）热塑复合材料。通过SEM表征纳米二氧化硅在玻璃纤维表面的分布形态,结果表明纳米颗粒在纤维表面分散良好;通过界面剪切强度测试（IFSS）和界面断裂韧性测试（G_ⅡC）表征复合材料界面的静态力学性能,结果显示材料的界面剪切强度与界面断裂韧性同时获得了较大的提升;动态热机械分析测试（DMA）的结果表明复合材料在动态测试下的综合界面结合性能均得到较大的提升。     

界面反应法制备Ag@AgCl纳米棒及其光催化性能研究

采用界面反应法合成了一种表面负载Ag纳米颗粒的Ag@AgCl纳米棒复合物。通过IR、XRD、SEM、TEM、XPS等手段对所制备材料进行表征。结果表明,采用界面法可以在常温、常压下将纳米颗粒负载在Ag纳米棒上。对所制备材料的光催化性能进行研究,由测试结果可知,该纳米复合材料在可见光下催化亚甲基蓝（MB）的活性要明显优于二氧化钛（P-25）,且光照15 min后MB的降解可达96%。研究结果将为银/卤化银体系材料的开发及在可见光光催化领域的应用提供新的思路。     

铁基／SiC颗粒复合材料界面的稳定性

分析了铸造合金颗粒复合材料中的增强相（ＳｉＣ颗粒）与基体（铸铁）界面结合的形态及影响因素，界面结合机制和稳定性，提出了改善界面结合状态的方法。在实验室条件下，采用离心铸造工艺制取铁基／ＳｉＣ颗料复合材料，通过金相分析和电子探针等测试手段，研究了经不同的主温处理后铁基／ＳｉＣ颗粒复合材料界面变化规律。     

铝合金激光熔覆

采用大功率激光在铸铝合金的表面熔覆镍基合金粉末,熔覆材料是Ｎｉ６０,Ａｌ包Ｎｉ和Ｎｉ包Ａｌ粉末,基体是ＺＬ１０８。通过研究选出最佳工艺参数范围,对熔覆层进行了宏观和显微组织观察及性能测试。结果表明,Ｎｉ６０熔覆层具有良好的耐磨性和使用性。     

原位TiB2/Al复合材料制备工艺研究

采用接触反应法（CR）制备了原位内生TiB2／A1复合材料。对制备工艺中的主要问题进行了探讨，包括润湿性、界面反应、搅拌。在此基础上，制备出了颗粒分布均匀、组织致密的TiB2／Al复合材料。     

不同加钛方式对ZL108合金磨损性能的影响

以电解低钛铝基合金、纯铝和Al-Ti中间合金等为原料,分别制备了电解加钛和熔配加钛ZL108合金,研究了不同加钛方式对ZL108合金磨损性能的影响.研究表明,加入微量的钛后,ZL108合金的耐磨性有所提高,而电解加钛ZL108合金的耐磨性优于熔配加钛ZL108合金.主要原因在于钛对组织的细化作用,而电解加钛合金的晶粒细小且分布均匀.     

SiCp/ZL102复合材料及其压铸件耐磨性能研究

该文针对制约颗粒增强铝基复合材料应用的关键问题，提出运用压力铸造使其近终成型。在成功制备SiCp／ZL102压铸件的基础上，系统研究了基体合金、复合材料铸锭及其压铸件的耐磨性能。研究结果表明，复合材料的耐磨性能优于基体合金，压铸成型后，压铸件的耐磨性能显著优于复合材料铸锭，将压铸工艺应用于金属基复合材料的成型，能够有效扩大颗粒增强金属基复合材料的应用范围。     

ZL201合金半固态电磁流变成形组织与性能

利用电磁场对合金熔体的作用研究交流电磁场下ZL201合金半固态电磁流变成形工艺、组织与性能.结果表明:在18 A,50 Hz的交流电磁场作用下,金属液温度650±1℃,模具温度510±1℃时,可以获得表面光洁、尺寸精度高、微观组织致密、内部无气孔和夹杂等缺陷的成形件.其硬度可达108HV5,是不加电磁场流变成形件的1.5倍.该研究为铝合金半固态电磁流变成形技术的应用奠定了基础.     

SiC颗粒粒径和相对密度对泡沫SiCp/ZL104复合材料压缩性能的影响

采用CaCO3作为发泡剂用熔体发泡法制备泡沫SiC/ZL104复合材料,用CMT5205电子万能试验机对该材料压缩性能进行测试,并分析泡沫SiCn/ZL104复合材料在外力作用下的破坏机理及SiC颗粒粒径和相对密度对该材料压缩性能的影响规律。研究结果表明：泡沫SiCp/ZL104复合材料受轴向压缩时由于孔壁发生弯曲和横向拉伸而呈脆性逐层破坏或沿斜截面断裂的特征;当SiC颗粒粒径由28 μm减小到5 μm时,泡沫5％SiCp/ZL104(体积分数)复合材料的屈服应力由5 MPa增至11MPa;当其相对密度由0.16增至0.32时,对应的屈服应力由5 MPa增至10MPa。     

ZL108合金淬火敏感性的研究

考察了ZL108合金在不同淬火速率下的综合机械性能,研究了合金的淬火敏感性,并初步确定了该合金较佳的淬火速率.实验结果表明合金的屈服强度σ0.2与淬火速率δ′的对数值之间存在着线性关系,σ     

稀土对铝活塞性能的影响

在ZL108合金中加入混合稀土金属,使其组织中共晶相细化,增加了界面能,减少了铸造缺陷,从而提高合金的综合性能。     

外场作用下ZL201合金近液相线铸造与触变成形

采用电子显微镜、图像分析仪、维氏硬度计及电子拉伸机,研究了ZL201合金近液相线电磁铸造(NLEMC)的铸态显微组织,进行了触变成形实验,测试了成形件的力学性能.结果表明,NLEMC半固态合金坯料的组织为细小、均匀的等轴晶组织,其晶粒平均等积圆直径为68.8μm;触变成形件的维氏硬度及抗拉强度分别为116.2 HV和308 MPa,均优于电磁铸造和近液相线铸造的合金组织与触变成形件的性能;讨论了NLEMC晶粒细化的机理.     

ZL104铝合金的铸造工艺规程

详细介绍了ZL104铝合金的工艺规程及水玻璃涂料的配方，讨论了有关工艺的作用，按此工艺规程操作可获得优质的ZL104铝合金。     

基于原位合金化的SiCp/Al复合材料等离子弧焊接

为了抑制SiCp/Al基复合材料在焊接过程中的界面反应,补充烧损元素,同时原位产生新的增强颗粒,分别以Al-Ti-Si和Al-Ti-Mg两种药芯焊丝作为填充材料,向熔池中直接添加Al,Si,Ti和Mg等金属元素,用氩氮混合等离子气对SiCp/Al基复合材料进行等离子弧原位焊接.对比分析了两种药芯材料对焊缝组织和性能的影响.结果表明:以两种药芯焊丝作为原位反应填充材料进行等离子弧原位焊接时,均可以有效抑制针状脆生相Al4C3的生成,形成了稳定熔池,得到了以TiC,TiN,AlN,Ti5 Si3,MgAl2O4和细小棒状的Al3Ti等新生增强相的焊缝;焊缝组织致密结合良好,最大抗拉强度分别为232和196 MPa.     

提高ZL110活塞体积稳定性的研究

本文提出了一种利用G、P区过渡相形核对ZL110合金进行时效强化的方法,探讨了这种新的强化方法对ZL 110合金的强度、硬度及体积稳定性的影响规律。结果表明:该强化方法不仅可以提高其机械性能、加工工艺性能,还可提高活塞的体积稳定性,从而满足了活塞的使用性能和工艺性能的要求。