不同含量原位自生TiB_(2)颗粒增强ZL114A铝基复合材料的组织与性能

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作者 李帅奇 高增 +3 位作者 刘闪光 金西伟 张震 牛济泰 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期58-64,共7页

以ZL114A合金为基体,采用混合盐反应法制备不同质量分数(3%,6%,9%)原位自生TiB_(2)颗粒增强ZL114A铝基复合材料,研究了复合材料的组织和拉伸性能,并分析TiB_(2)在基体中的生长机制。结果表明:复合材料的主要物相均为铝相、硅相和TiB_(2)... 以ZL114A合金为基体,采用混合盐反应法制备不同质量分数(3%,6%,9%)原位自生TiB_(2)颗粒增强ZL114A铝基复合材料,研究了复合材料的组织和拉伸性能,并分析TiB_(2)在基体中的生长机制。结果表明:复合材料的主要物相均为铝相、硅相和TiB_(2)相,说明成功制备了原位自生TiB_(2)颗粒增强ZL114A铝基复合材料;随着TiB_(2)含量的增加,基体晶粒细化且出现球化,共晶硅明显细化且其形貌由粗大长条状变为短棒状;原位生成的TiB_(2)颗粒使得复合材料的强度和塑性均得到提高,断裂形式由ZL114合金的脆性断裂转变为韧脆混合断裂;随着TiB_(2)含量的增加,抗拉强度和断后伸长率均先升高后降低,当TiB_(2)质量分数为6%时达到最大,分别为237.4 MPa,6.7%;在制备复合材料过程中基体中先析出TiB_(2)近球形核心,随着球形核心的长大,其表面形成小平面,最终形成六棱台组合体的典型TiB_(2)形貌。 展开更多

关键词 原位自生tib_(2)颗粒 铝基复合材料 拉伸性能 显微组织 生长机制

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原位纳米(TiB_(2)+ZrB_(2))颗粒与Sb协同增强A356铝合金微观组织与力学性能

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作者 王启航 李靖 +2 位作者 黄中月 严峰 祖方遒 《铸造技术》 CAS 2024年第4期356-362,共7页

在A356铝合金中同时引入原位纳米颗粒(TiB_(2)+ZrB_(2))和元素Sb,通过纳米颗粒对基体的强化和Sb提高颗粒分散性所产生的协同作用来提高材料的力学性能。结果表明,单独引入(TiB_(2)+ZrB_(2))颗粒会细化α-Al基体,减小二次枝晶臂间距,但... 在A356铝合金中同时引入原位纳米颗粒(TiB_(2)+ZrB_(2))和元素Sb,通过纳米颗粒对基体的强化和Sb提高颗粒分散性所产生的协同作用来提高材料的力学性能。结果表明,单独引入(TiB_(2)+ZrB_(2))颗粒会细化α-Al基体,减小二次枝晶臂间距,但复合材料内部存在严重团聚现象,不利于性能的提高。在此基础上引入Sb,降低纳米颗粒与Al基体间的界面能,纳米颗粒的团聚现象得到显著改善。原位纳米(TiB_(2)+ZrB_(2))颗粒和Sb的协同引入使复合材料的强度和塑性较A356基体大幅提高,当(TiB_(2)+ZrB_(2))和Sb的引入量分别为3%和0.6%(质量分数)时,铸态复合材料的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到216.4 MPa、119.7 MPa和7.2%,相较A356基体的性能分别提高29.7%、23.5%、84.6%。 展开更多

关键词 原位纳米(tib_(2)+ZrB_(2))颗粒 A356合金 Sb元素 显微组织 力学性能

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原位合成Al_(2)O_(3)/TiB_(2)颗粒混杂增强铝基复合材料的性能研究

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作者 王军 王俊 +4 位作者 王应 张文逸 龙洲 张慧敏 李智国 《纺织高校基础科学学报》 CAS 2024年第2期40-49,共10页

针对传统铝合金无法满足工业和民用中对高强高导铝合金需求的问题,开发一种提升铝合金表面硬度且保证其导电导热性能的新型铝基复合材料。通过机械合金化法制备了Al-TiO_(2)-B混合粉末,采用放热弥散结合接触反应技术成功原位合成Al_(2)O... 针对传统铝合金无法满足工业和民用中对高强高导铝合金需求的问题,开发一种提升铝合金表面硬度且保证其导电导热性能的新型铝基复合材料。通过机械合金化法制备了Al-TiO_(2)-B混合粉末,采用放热弥散结合接触反应技术成功原位合成Al_(2)O_(3)/TiB_(2)颗粒混杂增强铝基复合材料,探究了原始粉末Al-TiO_(2)-B体系反应生成Al_(2)O_(3)/TiB_(2)颗粒混杂增强铝基复合材料的反应机理及反应温度对原位反应的影响,分析了铝基复合材料的微观组织形貌以及表面显微硬度和导电导热性能。XRD分析结果表明,反应温度达到1100℃保温200 min后,原始粉末Al-TiO_(2)-B体系中的TiO_(2)和B粉末完全反应,并且在反应过程中B粉抑制了中间产物Al3Ti和AlB2的生成,最终原位生成为Al_(2)O_(3)和TiB_(2)颗粒混杂增强的铝基复合材料。显微组织观察表明,在铝基体中原位生成了TiB_(2)颗粒(直径小于1μm)和Al_(2)O_(3)颗粒(粒径约为2μm),且铝基复合材料表面组织均匀致密。原位合成Al_(2)O_(3)/TiB_(2)混杂颗粒增强铝基复合材料的电导率为46.1%IACS,热导率约为198.5 W·m-1·K-1,显微硬度较传统A356铝合金的68 HV提升至76 HV,新型原位合成铝基复合材料在保证导电导热性能的前提下提升了铝基复合材料的显微硬度。 展开更多

关键词 原位合成 铝基复合材料 Al_(2)O_(3)/tib_(2) 混杂颗粒增强

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原位自生TiB_2颗粒增强铝基复合材料及其研究现状 被引量：1

4

作者 武晓霞 郭建 牛济泰 《中原工学院学报》 CAS 2013年第1期47-51,共5页

对原位自生TiB2颗粒增强铝基复合材料在制备方法、基体合金选择和材料力学性能等方面在近年来的研究进展进行了综述,指出利用原位自生颗粒的优势、结合其他增强相进行复合强化,是未来金属基复合材料的研究方向.

关键词 铝基复合材料 原位自生tib2颗粒 增强相

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原位自生A356/TiB_2复合材料的组织与性能 被引量：8

5

作者 张亦杰 江盛玲 +3 位作者 马乃恒 李险峰 易宏展 王浩伟 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期328-331,共4页

通过混合盐法制备了原位自生TiB2颗粒增强A356复合材料.扫描电镜观察结果表明,制备的原位自生TiB2颗粒分布均匀,其最大尺寸在500nm左右,平均尺寸在200nm左右.高分辨透射电子显微镜观察结果表明,颗粒与基体之间界面结合良好、干净,无任... 通过混合盐法制备了原位自生TiB2颗粒增强A356复合材料.扫描电镜观察结果表明,制备的原位自生TiB2颗粒分布均匀,其最大尺寸在500nm左右,平均尺寸在200nm左右.高分辨透射电子显微镜观察结果表明,颗粒与基体之间界面结合良好、干净,无任何杂质相的存在.复合材料的抗拉强度和屈服强度较基体都有了明显提高;复合材料的阻尼性能明显高于基体合金的阻尼性能,其室温时的数值为0.018.该研究成功地实现了材料力学性能和阻尼性能的同时提高. 展开更多

关键词 原位自生复合材料 tib2颗粒 阻尼性能 A356合金

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TiB_(2)含量对TiB_(2)/Al-4.5Cu-1Mn-0.3Mg复合材料微观组织及力学性能的影响

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作者 王山铭 李新雷 +2 位作者 陈易山 王宇航 薛彦庆 《铸造技术》 2025年第1期65-72,共8页

铝基复合材料综合力学性能优异,可满足航空航天领域高性能结构材料的应用需求,但是铝基复合材料的热处理工艺大多沿用基体材料的工艺,忽视了颗粒增强体与析出相的交互作用。利用原位反应制备了不同TiB_(2)颗粒含量(0%、1%、2%和3%,质量... 铝基复合材料综合力学性能优异,可满足航空航天领域高性能结构材料的应用需求,但是铝基复合材料的热处理工艺大多沿用基体材料的工艺,忽视了颗粒增强体与析出相的交互作用。利用原位反应制备了不同TiB_(2)颗粒含量(0%、1%、2%和3%,质量分数)的TiB_(2)/Al-4.5Cu-1Mn-0.3Mg复合材料,研究了TiB_(2)颗粒含量对铝铜基复合材料微观组织和力学性能的影响。结果表明,随着TiB_(2)颗粒含量的增加,铸态复合材料的晶粒由树枝晶逐渐转变为细小等轴晶,T6热处理所需的峰值固溶温度降低,固溶时间和时效时间均减少,析出相的数量和尺寸减小,材料的屈服强度和弹性模量呈上升趋势,伸长率有所下降。T6态3TiB_(2)/Al-Cu-Mn-Mg屈服强度和抗拉强度最高,分别达到了467.4、505.3 MPa,相较基体合金提高了36.9%和14.4%。 展开更多

关键词 铝铜基复合材料 原位自生 tib_(2)颗粒 微观组织 力学性能

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激光原位制备多元颗粒增强钛基复合涂层的组织及性能研究

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作者 迟一鸣 余璐涛 +3 位作者 钱大虎 王建刚 韩伯群 姚建华 《表面技术》 北大核心 2025年第5期154-166,共13页

目的针对钛合金硬度低、耐磨性差的问题,在钛合金表面制备钛基复合涂层,以扩展它在高负载耐磨环境下的应用。方法采用激光合金化工艺在钛合金表面原位制备多元颗粒增强钛基复合涂层,研究不同质量分数的B_(4)C与Ni基合金粉末混合后制备... 目的针对钛合金硬度低、耐磨性差的问题,在钛合金表面制备钛基复合涂层,以扩展它在高负载耐磨环境下的应用。方法采用激光合金化工艺在钛合金表面原位制备多元颗粒增强钛基复合涂层,研究不同质量分数的B_(4)C与Ni基合金粉末混合后制备的涂层的物相组成、微观组织和耐磨性能。结果当B_(4)C的质量分数为0时,涂层主要由网状Ni-Ti金属间化合物和β-Ti基底组成,加入B_(4)C后的涂层中原位生成了TiB_(2)、TiB、TiC等多元陶瓷颗粒,且随着B_(4)C含量的增加,原位生成的陶瓷强化相含量显著增加。涂层内出现了板条状组织和块状组织,颗粒状第二相数量明显增加。当B_(4)C的质量分数由0增加到20%时,涂层的显微硬度逐渐提高,涂层的平均显微硬度最高提升至1006.7HV0.3,约为基体的2.65倍,涂层的耐磨性能随着B_(4)C含量的增加呈先提高后下降的趋势。当B_(4)C的质量分数为15%时,涂层的耐磨性能最佳,相较于基体提高了约6.3倍。结论原位生成的棒状TiB_(2)为颗粒状TiC提供了有效的异质形核核心,熔池中多元TiB_(2)、TiC可相互依附、相间生长,最终形成颗粒-棒状、颗粒-板条状或颗粒-块状的复合组织,进一步提高了涂层的显微硬度和耐磨性能。 展开更多

关键词 激光合金化 原位自生 多元颗粒 TiC-tib_(2)复合组织 耐磨性能

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热处理对原位(ZrB_(2)+TiB_(2))/Al-4.5Cu铝基复合材料组织和性能的影响

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作者 赵任 张松利 代旭中 《材料热处理学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期31-38,共8页

采用Al-K_(2)TiF_(6)-K_(2)ZrF_(6)-KBF_4反应体系成功制备了(ZrB_(2)+TiB_(2))颗粒含量为3 mass%的(ZrB_(2)+TiB_(2))/Al-4.5Cu铝基复合材料,研究了热处理对复合材料微观组织和力学性能的影响,并分析了相关机理。结果表明:固溶处理(530... 采用Al-K_(2)TiF_(6)-K_(2)ZrF_(6)-KBF_4反应体系成功制备了(ZrB_(2)+TiB_(2))颗粒含量为3 mass%的(ZrB_(2)+TiB_(2))/Al-4.5Cu铝基复合材料,研究了热处理对复合材料微观组织和力学性能的影响,并分析了相关机理。结果表明:固溶处理(530℃×4 h)后,复合材料的基体晶粒平均尺寸由68.0μm增大至77.8μm,抗拉强度由铸态的210.4 MPa提高到246.7 MPa,增长了17.3%,伸长率由6.7%下降至4.0%,下降了40.0%。T6(530℃×4 h+180℃×8 h)处理后,复合材料中Al_(2)Cu相的尺寸从11.9μm减小到10.6μm,形貌由粗大条状转变成圆球状,颗粒多数仍分布在晶界处,少数分布在晶内,复合材料基体晶粒平均尺寸由68.0μm增大至81.1μm,晶粒形貌变为等轴晶,抗拉强度由铸态的210.4 MPa提高到270.1 MPa,提高了28.6%,伸长率由6.7%上升至8.9%,提高了32.8%。 展开更多

关键词 AL-4.5CU合金 原位(ZrB_(2)+tib_(2))颗粒 热处理 强化机制

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原位自生陶瓷颗粒增强铝基复合材料制备及应用 被引量：16

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作者 王浩伟 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2021年第16期14-26,共13页

原位自生法可以在铝合金基体中形成尺寸小、形状规整、刚度高且与基体界面结合良好的陶瓷颗粒,成为制备高性能铝基复合材料的重要途经。原位自生TiB2颗粒增强铝基复合材料不仅具有高强度、高刚度、良好的塑性、高抗疲劳性能和良好的机... 原位自生法可以在铝合金基体中形成尺寸小、形状规整、刚度高且与基体界面结合良好的陶瓷颗粒,成为制备高性能铝基复合材料的重要途经。原位自生TiB2颗粒增强铝基复合材料不仅具有高强度、高刚度、良好的塑性、高抗疲劳性能和良好的机械加工性能,同时又具备较好的液相成形、塑性加工成形、增材制造成形能力,避免了传统外加颗粒制备复合材料的工艺复杂、成本高、大型复杂零件制备困难等问题,具有广阔的应用前景。结合实际案例阐述了原位自生TiB2颗粒增强铝基复合材料的制备加工和综合性能优势,展望了该复合材料的应用和发展方向。 展开更多

关键词 原位自生 tib2颗粒 铝基复合材料 制备加工 综合性能

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原位自生AlB_(2)/6061复合材料的组织及耐磨性能 被引量：1

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作者 庄伟彬 孙蕊 +3 位作者 满生博 王筱智 刘广柱 刘敬福 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期626-630,共5页

以Al-KBF 4为反应体系,采用熔盐反应法制备了原位自生3%AlB_(2)/6061复合材料(质量分数),对比6061基体材料,研究了AlB_(2)颗粒对复合材料组织、硬度和耐磨性能的影响。结果表明,在6061基体材料中原位自生了六边形AlB_(2)颗粒,颗粒尺寸为... 以Al-KBF 4为反应体系,采用熔盐反应法制备了原位自生3%AlB_(2)/6061复合材料(质量分数),对比6061基体材料,研究了AlB_(2)颗粒对复合材料组织、硬度和耐磨性能的影响。结果表明,在6061基体材料中原位自生了六边形AlB_(2)颗粒,颗粒尺寸为0.5~2.0μm。经T6热处理后,3%AlB_(2)/6061复合材料的硬度为HB 119.1,较6061基体提高了26.57%。复合材料比磨损率为1.83×10^(-8) kg·N^(-1)·m^(-1),较6061基体下降了17.94%。AlB_(2)颗粒与基体材料之间的润湿性好,界面结合强度高,且其本身硬度高,在磨损时能够起到承载作用,有效地减少了复合材料与对磨材料间的接触面积,提高了复合材料的耐磨性。复合材料的磨损机制主要为磨粒磨损和粘着磨损,其平均摩擦系数为0.235,相较于6061基体材料降低了17.54%。 展开更多

关键词 铝基复合材料 原位自生 AlB_(2)颗粒 显微组织 耐磨性能

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原位自生TiB2/Al基复合材料的制备及性能 被引量：5

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作者 杨清 陈哲 +2 位作者 李险峰 吴一 王浩伟 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期48-62,共15页

在合金的基础上进一步引入纳米陶瓷颗粒,从而制备出颗粒增强金属基复合材料,是提高金属材料综合性能的重要手段。本文从原位自生TiB_(2)/Al基复合材料的制备方法、不同加工工艺下复合材料的微观组织、复合材料的力学性能三个方面总结了... 在合金的基础上进一步引入纳米陶瓷颗粒,从而制备出颗粒增强金属基复合材料,是提高金属材料综合性能的重要手段。本文从原位自生TiB_(2)/Al基复合材料的制备方法、不同加工工艺下复合材料的微观组织、复合材料的力学性能三个方面总结了其研究现状,同时展望了原位自生TiB_(2)/Al基复合材料的发展方向。通过原位自生方法制备出的TiB_(2)颗粒增强铝基复合材料具有颗粒尺寸小、与基体界面结合良好等优点。通过合金化设计、热加工塑性变形、快速凝固工艺可进一步改善纳米陶瓷颗粒的分散性。相对于外加法制备的金属基复合材料,原位自生TiB_(2)/Al基复合材料具有更加优异的力学性能,如弹性模量、强度、抗疲劳性能、抗蠕变性能等。 展开更多

关键词 tib_(2)/Al基复合材料 原位自生 微观组织 力学性能

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Cr含量对TiB_(2)/FeCr基复合材料显微组织和高温氧化行为的影响

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作者 徐瑞瑶 黄沥 +2 位作者 黄兴民 赵君文 韩靖 《钛工业进展》 CAS 2023年第3期19-27,共9页

采用原位合成法制备了TiB_(2)/Fe_(x)Cr基(x=0、4、10、16、22、28,质量分数/%)复合材料,并结合X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)等方法,对TiB_(2)/FeCr基复合材料的显微组织和高温氧化行为进行表征分析。当Cr含量为22... 采用原位合成法制备了TiB_(2)/Fe_(x)Cr基(x=0、4、10、16、22、28,质量分数/%)复合材料,并结合X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)等方法,对TiB_(2)/FeCr基复合材料的显微组织和高温氧化行为进行表征分析。当Cr含量为22%时,复合材料呈现出优异的抗高温氧化性能,其富Cr细密片层状TiB_(2)在900℃氧化过程中促进了连续Cr_(2)O_(3)/TiO_(2)混合层的形成,获得了金红石型TiO_(2)表层、致密Cr_(2)O_(3)中间层和Cr_(2)O_(3)/TiO_(2)混合层的三层阻隔结构,有效地抑制了钛离子和氧离子的扩散。 展开更多

关键词 颗粒增强 复合材料 tib_(2) 原位合成 高温氧化行为

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TiB_(2)/A356复合材料在NaCl溶液中的电化学腐蚀行为 被引量：2

13

作者 李永飞 徐佐 +5 位作者 朱志华 贾超航 李天 李振 张兴明 范金龙 《铸造》 CAS 北大核心 2021年第4期444-448,共5页

采用动电位极化和电化学阻抗试验研究了不同颗粒含量原位自生TiB_(2)/A356复合材料在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明:TiB_(2)颗粒的引入,可以提高A356合金的腐蚀电位,降低腐蚀速率,增强其耐蚀性;电荷转移电阻和腐蚀产物的扩散电阻... 采用动电位极化和电化学阻抗试验研究了不同颗粒含量原位自生TiB_(2)/A356复合材料在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明:TiB_(2)颗粒的引入,可以提高A356合金的腐蚀电位,降低腐蚀速率,增强其耐蚀性;电荷转移电阻和腐蚀产物的扩散电阻共同决定腐蚀反应速率,进而决定合金耐腐蚀性能的高低。复合材料耐蚀性能的提高,一方面由于TiB_(2)颗粒的引入显著细化基体晶粒,使得合金表面氧化膜的生成速度加快、氧化膜的稳定性提高;另一方面沿晶界均匀分布的TiB_(2)颗粒阻断了晶界位置Si、Mg2Si与Al基体组成的腐蚀电偶的活化通道,降低合金的腐蚀速率,提高腐蚀抗力。随着颗粒含量的增多,复合材料的腐蚀敏感性降低,而且TiB_(2)颗粒团聚将削弱材料抗腐蚀性能。2%TiB_(2)/A356复合材料的耐蚀性最好。 展开更多

关键词 tib_(2)/A356复合材料 原位自生 极化曲线 电化学阻抗 耐蚀性

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原位TiB_(2)颗粒对AlSi10Mg合金组织和力学性能的影响

14

作者 赵浩宇 江鸿翔 +3 位作者 李世欣 赵九洲 张丽丽 何杰 《特种铸造及有色合金》 CAS 北大核心 2024年第5期663-668,共6页

Al-Si合金由于具有优异的可铸造性、耐腐蚀性和良好的力学性能,在航空航天和交通运输等领域得到了广泛的应用。近年来,科技的不断发展对Al-Si合金的耐热性能也提出了更高的要求。研究了原位TiB_(2)颗粒对Al-Si系合金组织以及室温和高温... Al-Si合金由于具有优异的可铸造性、耐腐蚀性和良好的力学性能,在航空航天和交通运输等领域得到了广泛的应用。近年来,科技的不断发展对Al-Si合金的耐热性能也提出了更高的要求。研究了原位TiB_(2)颗粒对Al-Si系合金组织以及室温和高温性能的影响。结果表明,原位TiB_(2)颗粒的引入不仅能作为α-Al的异质形核质点、细化基体晶粒,而且能抑制共晶Si的生长、变质共晶Si。此外,合金的抗拉强度、屈服强度和弹性模量均随TiB_(2)颗粒含量的增加而不断增大。添加10%的TiB_(2)颗粒后,室温条件下(24℃)合金的抗拉强度、屈服强度和弹性模量分别由155 MPa、103 MPa和75.2 GPa增加到206 MPa、133 MPa和89.3 GPa;200℃条件下合金的抗拉强度、屈服强度和弹性模量分别由112 MPa、70 MPa和68.5 GPa增加到137 MPa、89 MPa和81.2 GPa。 展开更多

关键词 铝合金 原位tib_(2)颗粒 力学性能 弹性模量

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原位自生2%TiB_(2)颗粒对2024Al增材制造合金组织和力学性能的影响 被引量：1

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作者 孙腾腾 王洪泽 +2 位作者 吴一 汪明亮 王浩伟 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期169-179,共11页

采用激光粉末床熔化(laser powder bed fusion,L-PBF)工艺制备含2%(质量分数)原位自生TiB_(2)颗粒的2024Al-2%TiB_(2)合金和难打印2024Al合金,研究了TiB_(2)颗粒对经固溶(510℃处理1 h后水冷)和T6 (固溶处理后人工时效)热处理后增材制造... 采用激光粉末床熔化(laser powder bed fusion,L-PBF)工艺制备含2%(质量分数)原位自生TiB_(2)颗粒的2024Al-2%TiB_(2)合金和难打印2024Al合金,研究了TiB_(2)颗粒对经固溶(510℃处理1 h后水冷)和T6 (固溶处理后人工时效)热处理后增材制造2024Al合金组织和室温拉伸性能的影响。由于L-PBF冷却速率较快以及TiB_(2)颗粒的添加,2024Al-2%TiB_(2)合金微观组织以等轴晶为主,平均晶粒尺寸约为5.8μm。T6热处理之后,2024Al合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为(261.3±4.3) MPa、(252.6±2.5) MPa和(0.3±0.1)%;2024Al-2%TiB_(2)合金抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到(458.2±6.5) MPa、(398.4±2.7) MPa和(3.4±0.4)%;2种合金中析出大量均匀分布、尺寸细小的长条状析出相。T6态2024Al-2%TiB_(2)增材制造合金的抗拉强度与2024Al增材制造合金相比提高75.5%,其强度与2024Al锻造合金强度相当。合金的主要强化机制是位错强化、晶界强化、析出相强化和TiB_(2)颗粒带来的Orowan强化以及载荷传递强化,2种合金热处理后的拉伸断裂失效主要由缺陷控制。原位自生2024Al-2%TiB_(2)增材制造合金成形性较好,经热处理后获得较高的综合室温拉伸性能。 展开更多

关键词 激光粉末床熔化 2024Al合金 原位自生tib_(2)颗粒 热处理 拉伸性能

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原位自生TiB_(2)/Al基复合材料的腐蚀防护技术研究现状 被引量：4

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作者 王浩伟 赵德超 汪明亮 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期428-443,共16页

原位自生TiB_(2)/Al基复合材料是具有优异综合力学性能和机械加工性能的高性能结构材料。在众多工况条件下,复合材料耐蚀性能是设计者们需要考虑的关键要素之一。由于TiB_(2)颗粒和Al基体间的微电偶腐蚀以及TiB_(2)颗粒对复合材料Al基... 原位自生TiB_(2)/Al基复合材料是具有优异综合力学性能和机械加工性能的高性能结构材料。在众多工况条件下,复合材料耐蚀性能是设计者们需要考虑的关键要素之一。由于TiB_(2)颗粒和Al基体间的微电偶腐蚀以及TiB_(2)颗粒对复合材料Al基体表面天然氧化膜层连续性破坏等因素,降低了此类复合材料的耐蚀性。TiB_(2)/Al基复合材料的表面处理与腐蚀防护技术的开发显得尤为迫切。针对这一问题,本文主要基于现有的阳极氧化和稀土转化膜技术、低温熔盐沉积技术、微弧氧化技术等表面改性方法,综述了原位自生TiB_(2)/Al基复合材料表面改性及其腐蚀防护技术的研究进展,并对此类复合材料表面改性工艺技术发展方向提出合理建议。新型高效表面处理与腐蚀防护工艺的采用将为原位自生TiB_(2)/Al基复合材料在航空、航天、航海、武器装备、轨道交通、汽车轻量化等领域的更大规模应用提供有效技术保障。 展开更多

关键词 原位自生tib_(2)/Al基复合材料 表面处理 腐蚀防护 涂层

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高压凝固原位自生Al_(2)O_(3)/Al复合材料微观组织与热膨胀性能研究

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作者 陈志鹏 朱冬冬 +2 位作者 王刚 董多 王晓红 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期477-486,共10页

Al_(2)O_(3)颗粒增强铝基复合材料具有众多优异性能,使其成为汽车轻量化和电子封装等行业的首选材料。但随着Al_(2)O_(3)体积分数的增加,复合材料强度和硬度提升而塑韧性明显降低。主要是因为Al_(2)O_(3)强化相润湿性差而发生团聚现象。... Al_(2)O_(3)颗粒增强铝基复合材料具有众多优异性能,使其成为汽车轻量化和电子封装等行业的首选材料。但随着Al_(2)O_(3)体积分数的增加,复合材料强度和硬度提升而塑韧性明显降低。主要是因为Al_(2)O_(3)强化相润湿性差而发生团聚现象。在Al-12Si粉末中添加不同含量的Fe_(2)O_(3)(1%与3%)粉末制坯。采用高压凝固(0.02,2.5和3 GPa)将坯料烧结。复合材料中Fe_(2)O_(3)与Al发生置换反应制得纳米级Al_(2)O_(3)颗粒。结果表明:复合材料由α-Al,β-Si,Fe_(2)O_(3)和新生成的Al_(2)O_(3)衍射峰组成,呈现“网状晶界+块状硅+基体”形貌。通过对“网状晶界”分析,发现网状晶界是由纳米级的Al_(2)O_(3)颗粒、部分未参与反应的Fe_(2)O_(3)以及反应生成的Fe相组成。在XRD图谱中无Fe相衍射峰是由于生成的Fe相含量较少并且其在Al中有一定的固溶度。另外,凝固的压力越高网状晶界越密集,Fe_(2)O_(3)含量越高网状晶界越明显。对比复合材料热膨胀系数第一次与第二次加热结果发现。第一次加热时,由于高压固溶的硅析出热膨胀系数(CTE)曲线有峰值出现。另外,由于Fe_(2)O_(3)自身的CTE值也较铝合金的小,加入Fe_(2)O_(3)含量高的材料的热膨胀系数反而较小。在第二次加热时,由于第一次加热后缓慢冷却,所以均无热膨胀系数峰值出现。并且第二次加热最大热膨胀系数值较第一次降低75%。 展开更多

关键词 高压凝固 原位自生Al_(2)O_(3)颗粒 微观组织 热膨胀系数(CTE)

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原位自生TiB_2/A356复合材料组织及性能的研究

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作者 徐佐 刘春海 +2 位作者 张跃波 李永飞 王孝东 《特种铸造及有色合金》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期913-917,共5页

采用原位自生的方法成功制备了TiB2/A356复合材料,研究了不同TiB2颗粒含量对TiB2/A356复合材料组织及力学性能的影响。结果表明,TiB2颗粒的尺寸为150~560nm时对复合材料有显著地细化、抑制枝晶长大的作用。随着TiB2颗粒含量的增加,复合... 采用原位自生的方法成功制备了TiB2/A356复合材料,研究了不同TiB2颗粒含量对TiB2/A356复合材料组织及力学性能的影响。结果表明,TiB2颗粒的尺寸为150~560nm时对复合材料有显著地细化、抑制枝晶长大的作用。随着TiB2颗粒含量的增加,复合材料的强度随之升高而伸长率降低。复合材料的屈服强度为242~265 MPa,抗拉强度为270~297 MPa,伸长率为4.2%~5.8%。 展开更多

关键词 原位自生 复合材料 颗粒增强 tib2颗粒 A356合金

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原位自生纳米Al_(2)O_(3)/Al-Zn-Cu复合材料的力学性能 被引量：3

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作者 刘思妤 李正元 +1 位作者 陈立佳 李锋 《材料研究学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期307-313,共7页

将纳米ZnO粉末和Al粉球磨后冷压成Al-ZnO预制块,然后将其加到Al-Zn-Cu熔体中进行Al-ZnO原位反应,制备出纳米Al_(2)O_(3)颗粒增强Al-Zn-Cu基复合材料。能谱面扫描分析和透射电镜观察结果表明,复合材料由纳米Al_(2)O_(3)颗粒和Al_(2)Cu析... 将纳米ZnO粉末和Al粉球磨后冷压成Al-ZnO预制块,然后将其加到Al-Zn-Cu熔体中进行Al-ZnO原位反应,制备出纳米Al_(2)O_(3)颗粒增强Al-Zn-Cu基复合材料。能谱面扫描分析和透射电镜观察结果表明,复合材料由纳米Al_(2)O_(3)颗粒和Al_(2)Cu析出相两种颗粒/析出相组成。纳米Al_(2)O_(3)颗粒通过异质形核和晶界钉扎,细化了Al-Zn-Cu合金晶粒组织和Al_(2)Cu析出相。原位纳米Al_(2)O_(3)颗粒的生成提高了基体合金的拉伸性能,轧制+热处理使Al_(2)O_(3)/Al-Zn-Cu复合材料的拉伸强度比相同处理的基体合金提高约100%,总伸长率提高约98%。 展开更多

关键词 复合材料 纳米 Al_(2)O_(3)颗粒 原位自生 Al-ZnO 体系

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过量Ti对TiB_(2p)/Fe-Cr复合材料组织和高温氧化行为的影响

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作者 黄沥 黄兴民 +2 位作者 罗康铭 巫佳伟 戴光泽 《特种铸造及有色合金》 CAS 北大核心 2022年第7期832-837,共6页

采用原位自生法制备了TiB_(2p)增强Fe-Cr基复合材料,用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)等方法对比分析了两种TiB_(2p)/Fe-Cr基复合材料的显微组织和高温氧化行为。结果表明,过量Ti (6%)添加能有效地消除(Fe, Cr)_(2)B中间相... 采用原位自生法制备了TiB_(2p)增强Fe-Cr基复合材料,用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)等方法对比分析了两种TiB_(2p)/Fe-Cr基复合材料的显微组织和高温氧化行为。结果表明,过量Ti (6%)添加能有效地消除(Fe, Cr)_(2)B中间相,使TiB_(2p)形态从花瓣状转变为规则的多边形,显微硬度(HV_(0.5))从400大幅提升至860,断裂韧度从2.91 MPa·m^(1/2)提升至5.47 MPa·m^(1/2)。但是,粗大初生TiB_(2p)与基体的界面提供了氧扩散通道,表面氧化层由双层结构(金红石型TiO_(2)外层+Cr_(2)O_(3)过渡层)转变成三层结构(金红石型TiO_(2)外层+Cr_(2)O_(3)过渡层+TiO_(2)内层),导致900℃下抗氧化性能显著下降,氧化量增益率提升了307.4%。 展开更多

关键词 颗粒增强复合材料 tib_(2) 原位合成 高温氧化行为

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