增强体颗粒尺寸对SiCp/2124Al复合材料变形行为的影响

利用常规静态单向拉伸技术,研究了ＳｉＣ颗粒尺寸对用粉末冶金工艺制得的ＳｉＣ颗粒增强２１２４Ａｌ合金（ＳｉＣｐ／２１２４Ａｌ）变形行为和力学性能的影响。在体积比为２０％的条件下,ＳｉＣ颗粒尺寸在０．２～４８μｍ的范围内变化,无论室温还是３００℃,材料的变形行为和拉伸力学性能明显取决于ＳｉＣ颗粒尺寸。研究表明,材料中的空隙密度、ＳｉＣ颗粒的间距、分布状态以及ＳｉＣ颗粒的断裂、ＳｉＣ颗粒／Ａｌ界面的脱粘     

SiCp—ZA22复合材料的结构与性能

研究了ＳｉＣｐ－ＺＡ２２复合材料的组织、界面关系及材料的常高温力学性能。结果表明,ＳｉＣ较均匀地分布于基体中,ＳｉＣ颗粒与基体结合良好且在ａ－Ａｌ界面上形成了少量Ａｌ２ＭｇＯ４过渡层;加入ＳｉＣ颗粒可明显提高材料的强度和弹性模量且高温下表现出较好的力学稳定性。     

SiCp/Al复合材料界面反应研究现状

界面反应研究是碳化硅颗粒增强的铝基复合材料研发中的重要研究方向.各国研究者分别从界面反应规律、影响因素、控制途径等方面展开研究.界面反应规律方面研究了Al合金液与SiC颗粒可能存在的界面化学反应、界面反应过程和界面反应模型、界面上的相等;界面反应影响因素方面研究了界面反应与制备工艺过程、参数的关系;界面反应有效控制途径方面研究了、基体合金化、SiC颗粒表面处理、工艺选择与工艺参数控制等.今后的界面反应研究方向为:界面精细结构的研究;界面反应的化学热力学及动力学研究等.     

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。     

SiCp／ZA-27复合材料SiC颗粒预处理工艺研究

对ＳｉＣ粒子进行子多种预处理工艺试验,得出ＳｉＣ粒了在９２０℃高温焙烧氧化,再在ＨＦ酸（１．５ｖｏｌ．）％）与丙酮混合液、丙酮中清洗球磨工艺是较优的预处理工艺。应用搅熔铸造工艺,处理后的ＳｉＣ颗粒能较易分散到含镁的ＺＡ－２７合金流中,用ＳＥＭ、ＥＤＳ、ＸＲＤ和ＴＥＭ测定和分析了预处理前后ＳｉＣ表面状态,得出ＳｉＣ颗粒表面物理,化学吸附的气体是阻止其分散进入ＺＡ－２７合金流的主要原因,ＳｉＣ表面的微     

超声外场下SiC_p/7085复合材料界面结合机理

采用半固态混合—机械搅拌—超声搅拌工艺制备体积分数为10%的SiC_p/7085复合材料,通过扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析制备过程中2种粒度SiC颗粒的界面结合、界面相及成分的演变规律,研究超声外场对复合材料界面结合的影响机理。研究结果表明:半固态混合—机械搅拌工艺基本实现了大粒度SiC颗粒与基体的界面结合,但在界面处生成了大量Al_4C_3,而对于小粒度颗粒,机械搅拌的作用效果不明显;超声外场作用下的空化效应产生高温高压,有效改善小颗粒与熔体的润湿性,并使得Mg元素在界面处富集,生成MgO和MgAl_2O_4等界面强化相,获得更优的结合界面。     

SiCp/ZA22复合材料组织的研究

对含10％～15％（Vol），10～20μmSiC颗粒增强ZA22基复合材料铸态和挤压态的组织、SiC分布特征进行了比较分析，为SiCp／ZA22进一步的研究，应用提供了理论依据及实践指导。     

超声在制备SiC／Al—Mg颗粒增强复合材料中的应用

通过高强度超声处理ＳｉＣ颗粒均匀散于铝液中，获得了组织结构良好的ＳｉＣ／Ａｌ－Ｍｇ颗粒增强复合材料，讨论了超声对改善ＳｉＣ颗粒与铝液之间的润湿性和实现颗粒在铝液中均匀分散作用。结果表明，超声处理是制取颗粒增强金属基复合材料有效方法。     

SiCp／ZA22复合材料的界面

研究了ＳｉＣｐ／ＺＡ２２复合材料的界面。根据界面反应的热力学，能谱分析及高分辨透射电镜的研究结果，发现ＳｉＣ／α－Ａｌ界面上形成了少量Ａｌ２ＭｇＯ４过渡层，而ＳｉＣ／η－Ｚｎ间无任何反应发生。     

弱界面颗粒增强复合材料的有效弹性模量

采用线弹簧型弱界面模型,研究弱界面对复合材料宏观弹性模量的影响。首先利用弱界面球形夹杂的弹性解,获得单夹杂内部的平均应力和平均应变;然后考虑夹杂之间的相互作用,分别采用微分法、自洽理论和Ｍｏｒｉ－Ｔａｎａｋａ方法,求得弱界面复合材料的宏观弹性模量,并对上述各种方法所得结果作一比较。     

Effect of graphite powder as a forming filler on the mechanical properties of SiCp/Al composites by pressure infiltration

(38vol% SiCp + 2vol% Al₂O_3f)/2024 Al composites were fabricated by pressure infiltration. Graphite powder was introduced as a forming filler in preform preparation, and the effects of the powder size on the microstructures and mechanical properties of the final composites were investigated. The results showed that the composite with 15 μm graphite powder as a forming filler had the maximum tensile strength of 506 MPa, maximum yield strength of 489 MPa, and maximum elongation of 1.2%, which decreased to 490 MPa, 430 MPa, and 0.4%, respectively, on increasing the graphite powder size from 15 to 60 μm. The composite with 60 μm graphite powder showed the highest elastic modulus, and the value decreased from 129 to 113 GPa on decreasing the graphite powder size from 60 to 15 μm. The differences between these properties are related to the different microstructures of the corresponding composites, which determine their failure modes.     

SiCp/Al复合材料的高速铣削试验与表面缺陷研究

金属基复合材料(MMCs),特别是颗粒增强铝基复合材料(PRAMCs)因其良好的综合性能具有广阔的应用前景,但其难切削性限制了进一步发展与应用。通过实验:采用PCD刀具、在不同切削条件下对高体分Si Cp/Al复合材料进行高速铣削。探讨了铣削速度、进给量、切削深度对表面完整性(表面粗糙度、表面残余应力和表面形态)的影响,并且建立了高速铣削时的表面粗糙度和表面残余应力预测模型。为铝基复合材料的相似高速切削提供了实例参考和理论依据。     

SiC_p/2024Al铝基复合材料表面颗粒暴露及真空钎焊分析

采用复合材料表面颗粒暴露及表面合金化工艺,利用M6和BAI88S i钎料对S iCp/2024A l铝基复合材料进行钎焊试验,并进行金相分析、拉伸试验和X射线衍射试验。结果表明:采用(NaOH+HNO3)工艺能将复合材料表面颗粒部分暴露出来;采用表面沉积Cu,使用M6钎料,能改善钎缝的结合状态;钎缝与铝基复合材料间无明显界限,结合良好,并形成了有S iC颗粒增强的复合钎缝,S iC颗粒在钎缝中无团聚现象;钎焊接头强度能达到202 MPa;在钎缝中无A l4C3脆性相生成。     

SiCp／ZA22复合材料的动态断裂机制

利用扫描电镜原位观察方法研究了ＳｉＣｐ／ＺＡ２２复合材料的断裂过程，结果表明，微裂纹的形成主要在基体中缺陷及晶界处形成，ＳｉＣ颗粒与基体良好的结合界面及颗粒周围基体的强化，使主裂纹的扩展绕过颗粒进行，并提出了ＳｉＣｐ／ＺＡ２２复合材料的断裂机制。     

高速客车制动盘材料SiCp/A356 细观热疲劳仿真

采用三维有限元方法模拟高速客车制动盘的非连续SiC颗粒增强铝基复合材料体元的循环热应力应变场．并按球对称模型,对颗粒增强复合材料中热膨胀差（DCTE）热应力进行了弹塑性有限元分析．探讨了颗粒增强铝基复合材料发生晶界分离失效的形成机理．证明了温度达到最大时,界面结合处产生热压应力;而在温度冷却至室温时,产生热拉应力,而一般认为压应力对疲劳损伤没有影响,因此,可将循环热疲劳过程简化为某一恒温下的疲劳过程．     

SiC颗粒增强铝基复合材料断裂韧性的研究进展

介绍了SiC颗粒增强铝基复合材料断裂韧性的研究现状,着重分析了基体合金成分、SiC颗粒体积分数、颗粒粒度形貌、界面性质以及热处理工艺对复合材料断裂韧性的影响,并对SiC复合材料的研究进行了探讨和展望。     

高体积分数SiCp/Al复合材料杯形件高温反挤压成形

将无压浸渗制备出的高体积分数SiCp/Al复合材料,通过高温反挤压方式成形杯形件.研究了在高温反挤压过程中复合材料的流变规律,利用扫描电镜(SEM)观察分析了高温反挤压参数对杯形件组织的影响.结果表明:在基体熔点以上,高体积分数SiCp/Al复合材料呈黏流体状态,颗粒与基体形成固-液混合体;高体积分数SiCp/Al复合材料高温反挤压变形后,基体仍保持连续,SiC颗粒在压力作用下发生转动、重排,部分颗粒破碎,颗粒分布均匀性较好;当变形温度较低、挤压速度较大时,颗粒易破碎,SiCp/Al复合材料杯形件内部颗粒尺寸不均匀,杯形件内角处颗粒尺寸较小;当变形温度较高、挤压速度较小时,杯形件内部颗粒尺寸均匀.     

6066Al/SiC_p复合材料的组织特征与阻尼性能

研究了经制粉→混料→真空抽气→热挤压工艺制备的 6 0 6 6Al SiCp 复合材料的组织特征与阻尼性能 .复合材料的阻尼特征通过动态机械热分析仪 (DMTA)测量 ,得出了 2种不同SiC含量的 6 0 6 6Al SiCp 复合材料及 6 0 6 6Al合金在温度为 30～ 2 5 0℃ ,频率为 0 .1,1,10和 30Hz时的阻尼值 .利用扫描电镜、光学显微镜对复合材料组织特征进行了分析 ,根据组织特征及阻尼数据对复合材料的阻尼机制进行了讨论 .结果表明 :将 2～ 3μm的SiC颗粒加入6 0 6 6Al中 ,当SiC含量为 7% (体积分数 )时 ,增强的SiC颗粒分布较均匀 ,与基体结合良好 ;当SiC含量为 12 %时 ,SiC易聚集成团 .少量SiC能明显提高 6 0 6 6Al的阻尼能力 ,尤其是高温阻尼性能 ;6 0 6 6Al SiCp 复合材料的高阻尼性能主要是SiC颗粒加入后使位错密度大大增加 ,基体晶界及基体与SiC颗粒界面的存在使材料在循环载荷下消耗能量所致 .     

Al2O3p非均匀增强Al基复合材料的制备及性能研究

采用挤压铸造法制备了Al2O3p颗粒非均匀增强Al基复合材料，并对其组织和性能进行了分析和测试。结果表明：与均匀增强复合材料相比，其挤压铸造所需的浸渗压力以及预制体压缩变形减小，在保持复合材料强度的同时，韧性有所提高。