TiC-Al2O3颗粒增强钢基复合材料的制备及耐磨性研究

选取Ti-C-Al-Fe2O3体系采用铸造/SHS(自蔓延高温合成)两种工艺相结合,成功制备出原位自生TiC、Al2O3两种陶瓷颗粒增强钢基复合材料.通过改变Ti-C-Al-Fe2O3体系稀土元素含量以及施加不同载荷等参数的变化,研究体系的耐磨性能.添加稀土CeO2加入量为0.8wt.%时,相对耐磨性为10.2,达到最大值;同一成分的材料随着载荷从7N增加到21N,相对耐磨性也进一步提高.     

Al_2O_3颗粒增强钢基粉末冶金复合材料研究

作者采用粉末冶金方法，通过Ｘ－ｒａｙ衍射谱、ＳＥＭ观察等大量实验，研究了钢基－Ａｌ２Ｏ３金属陶瓷复合材料的烧结机理。用正交试验方法对烧结工艺参数和复合材料的组成进行了优化。试样经烧结并淬火处理，其硬度达ＨＲＣ６０～６５，相对密度Ｄ为９５％左右，抗拉强度σｂ为４３０～４６０ＭＰａ，延伸率δ为０．３５％～０．８５％，耐磨性能比６０钢（经淬火并低温回火）高６．６倍。     

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。     

喷射沉积18Ni（250）马氏体时效钢—（Al2O3）p复合材料的组织 …

采用雾化喷射沉积成形技术制备了含１０％（体积分数）Ａｌ２Ｏ３颗粒的１８Ｎｉ（２５０）马氏体时效钢金属基复合材料。沉积坯件具有高致密度,增强颗粒均匀分布,无界面反应等组织特征。同基体合金相比,复合材料表现出加速时效行为,经热处理后复合材料的拉伸强度接近基体材料,耐磨性明显提高。采用显微力学探针技术研究了复合材料的时效行为,发现在Ａｌ２Ｏ３颗粒附近存在陡峭的弹性模量和硬度分布,是热错配应力造成的位错密     

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．     

喷射沉积18Ni(250)马氏体时效钢-(Al_2O_3)_p复合材料的组织与性能

采用雾化喷射沉积成形技术制备了含１０％（体积分数）ＡＩ２Ｏ３颗粒的１８Ｎｉ（２５０）马氏体时效钢金属基复合材料．沉积坯件具有高致密度、增强颗粒均匀分布、无界面反应等组织特征．同基体合金相比,复合材料表现出加速时效行为．经热处理后复合材料的拉伸强度接近基体材料,耐磨性明显提高．采用显微力学探针技术研究了复合材料的时效行为,发现在ＡＩ２Ｏ３颗粒附近存在陡峭的弹性模量和硬度分布,是热错配应力造成的位错密度分布引起的析出相分布变化的结果．     

TiB2含量对原位自生TiB2/2219铝基复合材料组织与性能的影响

利用混合盐高温反应法制备了原位自生TiB2/2219铝基复合材料铸锭. 通过光学显微镜、扫描电镜、X射线等显微组织表征方法以及弹性模量、室温拉伸和室温摆锤冲击实验等测试手段,研究了TiB2含量对原位自生TiB2/2219铝基复合材料组织和性能的影响. 研究表明,当TiB2质量分数由0提高到5%时,TiB2颗粒尺寸和TiB2/2219铝基复合材料铸锭的平均晶粒尺寸逐渐减小,固溶时效态的TiB2/2219铝基复合材料板材的弹性模量和强度显著上升,但延伸率和冲击韧性下降. 当质量分数为5%时,TiB2/2219铝基复合材料板材的弹性模量、抗拉强度、屈服强度和延伸率分别达到88.7 GPa、（474.2±2） MPa、（400.6±1） MPa和（4.7±0.1）%.     

Al2O3／ZLO108复合材料组织分析

在优化压铸工艺的基础上，着重研究不经变质处理的基体合中离异共晶Ｓｉ的形成机理、形态及其主要影响因素；在随后的热处理中发现针状Ｓｉ球化，材料强度得以提高；复合材料中大量界面及高密度位错吞噬了淬火空位，阻碍硬化相析出，纤维比大于１０％以后，热处理后使其硬度下降。     

CeO2对原位自生Al2O3-TiCP/Al基复合材料组织结构的影响

利用Al-TiO2-C体系熔铸法制备含稀土CeO2原位自生Al2O3-TiCP/Al基复合材料.借助差示扫描量热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)等测试技术,对Al-TiO2-C体系的组织结构进行了详尽的分析,讨论了对稀土CeO2铝对Al2O3-TiCP/Al基复合材料的影响规律.实验结果表明,稀土CeO2的加入可改善陶瓷颗粒Al2O3和TiC与熔体的润湿性,而且有效的细化和净化了组织,降低了反应温度.稀土CeO2添加剂含量为0.5%时利用熔铸法制备的复合材料中原位形成的Al2O3,TiC颗粒尺寸较小,分布均匀.     

Al2O3颗粒增强铝基复合材料储能焊接头微观组织及性能

对0.3 mm厚Al2O3颗粒增强铝基复合材料薄板进行了储能点焊连接研究试验。发现其微型点焊接头由熔核区、热影响区和熔核向热影响区过渡的熔合区（线）组成。由于储能焊极短的焊接时间,大的冷却速率达到106 K/s,使得熔核组织显著细化,具有快速凝固特征。熔核中增强相Al2O3颗粒发生偏聚现象,在熔核边缘区域出现了气孔缺陷。当焊接电容C=6600μF、电压U=80 V、电极压力F=18 N时,获得较高力学性能的焊接接头。     

(TiB2+Al2O3)增强铝基复合材料的制备工艺

将TiO2和B2O3原料混合后加入铝熔体,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.研究反应物加入量、反应时间、搅拌强度对复合材料的组织形貌产生的影响.结果表明,反应物加入体积分数为20%,反应时间为20 min,较大搅拌强度条件下原位生成的增强颗粒明显增多,晶粒细小,分布均匀.     

稀土CeO2作为添加剂制备in situ TiC/Al基复合材料

以稀土CeO2为活性添加剂,用原位接触法+铸造法制备TiC/Al基复合材料.实验表明添加适量稀土CeO2制得的TiC颗粒平均直径为2.2 μm,得到了明显的细化;TiC颗粒在铝基体中均匀分布,且没有脆性相Al3Ti生成;复合材料的延伸率和抗拉强度得到了很大的提高.     

原位反应TiCP/3 Crl 3复合材料的抗氧化性能研究

研究了原位反应法制备的TiCp/3Crl3钢基复合材料在850℃和950℃的抗 氧化性能．结果表明：与基体合金相比,在850℃条件下,由于TiC颗粒的引入,复合 材料在氧化初期具有短路扩散效应,稳定阶段它的氧化动力学曲线符合对数增长规 律,氧化膜由棱角多面体状的Cr2O3组成,复合材料具有理想的氧化膜结构和优良的 抗氧化性能;在950℃条件下,氧化膜由粗大的FeO·Cr2O3组成,氧化膜致密度下降, 复合材料的抗氧化性能提高不多．,The oxidation resistance of TiC paniculate reinforced 3Cr13 matrix composites prepared by in-situ process at a temperature of 850 ℃ and 950 ℃ has been investigated, the results showed that, com pared to 3Cr13 matrix, the short path diffussional effect is caused by TiC phase at initial oxiding stage, the cruves for oxiding kinetics of comoposite agrees with the law of logarithmic growth. The oxide film consists of polyhedron-like Cr2O3, the composite has an ideal structure of oxide film and excellent oxida tion resistance at 850 ℃. The oxidation resistance of composite increases a little at 950 ℃ due to the de crease in compactivity of oxide film and the increase in size of (FeO· Cr2O3) oxide.     

原位合成MoSi2/SiC复合材料的组织缺陷

TEM和HREM研究表明,原位合成MoSi2基复合材料的组织中,基体MoSi2中存在较多的位错,而且尤以MoSi2与SiC的界面处位错最为集中,SiC颗粒的内部缺陷的主要形式为孪晶和层错,纳米力学探讨分析表明,MoSi/SiC界面附近存在明显的硬度梯度,在材料制备冷却过程中,因MoSi2基体与SiC颗粒之间的热膨胀系数（CTE）的差别而导致的其中的残余热应力是造成上述组织特征的原因。     

原位合金化和原位颗粒共同强化铝基复合材料的微观组织

制备了Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ－Ｃｕ和Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ－Ｃｕ－Ｓｉ原位复合材料,采用ＳＥＭ观察显微组织,ＸＲＤ分 析物相,ＥＤＳ分析相所含元素．初步结果表明,原位合金化和原位颗粒共同强化金属基体是可 行的,合金元素Ｃｕ和Ｓｉ出现在基体中,细小增强颗粒Ａｌ２Ｏ３呈弥散分布．     

无压烧结CeO2-ZrO2-MoSi2复合材料及其力学性能研究

通过自蔓延技术合成MoSi2粉体,并添加CeO2、ZrO2粉末制备了不同体积分数的CeO2-ZrO2-MoSi2复合材料,采用扫描电镜观察了复合材料的微观形貌.实验研究表明:复合材料在高温烧结后的致密度较高,其力学性能较好,其中以MSZC3的效果最好,其致密度、抗弯强度和断裂韧性分别为96%、268.8MPa和6.28MPa·m1/2.ZrO2颗粒同时实现了室温相变韧化和弥散强化的双重作用,显著提高了复合材料的韧性与强度.     

燃烧合成AL_2O_3/Cr复合材料的研究

利用燃烧合成工艺制备了原位反应的AL2O3加Cr的陶瓷基复合材料，并对其显微组织及形成机理进行了研究与分析。     

纳米Fe2O3-Al2O3复合材料的制备

采用溶胶-凝胶表面包覆法制备了纳米Fe₂O₃-Al₂ O₃复合材料, 利用X射线衍射和透射电镜对样品的物相、 粒度和形貌进行了研 究. 结果表明, α-Fe₂O₃掺杂降低了Al₂O₃相变温度, 在900 ℃可以得到稳定的α-Al₂O₃相.     

Al2O3颗粒增强不锈钢基表面复合材料腐蚀性能的研究

针对湿法磷酸工况,设计了不锈钢基体的化学成分;在Ａｌ２Ｏ３颗粒表面,通过化学气相沉积Ｎｉ涂层,解决了颗粒与基体的润湿性问题;采用负压铸渗工艺制备了氧化铝－锈钢基表面复合材料,并研究了该复合材料在此工况下的静态耐蚀性能,发现了耐蚀性能超过了高铬钢。