Al_(2)O_(3)颗粒增强灰铸铁基复合材料的制备与组织研究

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作者 孙佳琪 郑顺奇 王瑈 《兵器材料科学与工程》 北大核心 2025年第1期81-86,共6页

在通过数值模拟优选液体铸浸浇注系统的基础上,采用横截面积较大的直浇道和高度较低的横浇道制备Al_(2)O_(3)颗粒增强灰铸铁基复合材料,进行了组织结构分析和力学性能测试。结果表明:采用横截面积较大的直浇道和高度较低的横浇道,充型... 在通过数值模拟优选液体铸浸浇注系统的基础上,采用横截面积较大的直浇道和高度较低的横浇道制备Al_(2)O_(3)颗粒增强灰铸铁基复合材料,进行了组织结构分析和力学性能测试。结果表明:采用横截面积较大的直浇道和高度较低的横浇道,充型过程中紊流较少;Al_(2)O_(3)颗粒增强灰铸铁基复合材料存在以Si、Na为主要成分的过渡区;Al、O、Si扩散形成的Na_(2)SiO_(3)等化合物和Fe扩散进入Al_(2)O_(3)颗粒,都可改善Al_(2)O_(3)颗粒润湿性,优化铸渗效果,促进Al_(2)O_(3)颗粒与灰铸铁基体的结合;过渡层的显微硬度最低为165HV~235HV,Al_(2)O_(3)颗粒的显微硬度随着与界面距离的增加而逐渐增至2005HV~2230HV,铁基体的显微硬度随着与界面距离的增加而增大最终稳定在230HV~294HV;Al_(2)O_(3)颗粒增强灰铸铁基复合材料的屈服强度为319.1 MPa,抗压强度为519.5 MPa。 展开更多

关键词 金属基复合材料 陶瓷颗粒增强 液态铸渗 界面结合

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聚焦光束堆焊生成陶瓷颗粒增强的复合材料表层 被引量：2

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作者 单际国 张迪 任家烈 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2002年第7期15-18,共4页

研究了在碳钢表面光束堆焊生成陶瓷颗粒增强复合材料表层的可行性 ,考察了陶瓷颗粒物理性质及其加入量等对复合材料表层质量的影响规律。试验结果表明 :陶瓷颗粒的密度及其与基体NiCrBSi合金间的润湿性对复合材料表层的成形有重要影响 ... 研究了在碳钢表面光束堆焊生成陶瓷颗粒增强复合材料表层的可行性 ,考察了陶瓷颗粒物理性质及其加入量等对复合材料表层质量的影响规律。试验结果表明 :陶瓷颗粒的密度及其与基体NiCrBSi合金间的润湿性对复合材料表层的成形有重要影响 ,与普通TiC及WC相比 ,由于WC/Ni与NiCrBSi合金的润湿性好 ,因此更适合用作以镍基合金为基的复合材料表层的颗粒增强相。在复合材料表层成形良好的前提下 。 展开更多

关键词 光束堆焊 复合材料 表层 陶瓷颗粒增强相

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SiC磁性磨料陶瓷颗粒增强相分布研究

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作者 赵玉刚 姜文革 +1 位作者 李业富 孙浩 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第12期125-126,130,共3页

以铁合金作为基体,刚玉粉为磨粒,在雾化快凝装置中采用气雾化快凝法制备不同粒度的磁性磨料;在经过镶嵌、研磨、抛光、酸洗之后,采用热场发射扫描电子显微镜(SEM)观察磁性磨料的剖面形貌,结果发现当陶瓷颗粒增强相为Al2O3时磁性磨料表... 以铁合金作为基体,刚玉粉为磨粒,在雾化快凝装置中采用气雾化快凝法制备不同粒度的磁性磨料;在经过镶嵌、研磨、抛光、酸洗之后,采用热场发射扫描电子显微镜(SEM)观察磁性磨料的剖面形貌,结果发现当陶瓷颗粒增强相为Al2O3时磁性磨料表层有大量均匀的硬质磨粒相分布,而当陶瓷颗粒增强相为SiC时磁性磨料中的硬质磨粒数量则很少,甚至没有陶瓷颗粒分布。以喷射沉积增强相分布模型为依据,分析研究SiC磁性磨料中陶瓷颗粒分布较少的原因,并提出解决方案。 展开更多

关键词 气雾化快凝法 陶瓷颗粒增强相 喷射沉积增强相分布的模型

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TiC陶瓷颗粒增强Al基复合材料中杂质相的观察

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作者 吴波 徐先平 +1 位作者 金志雄 隋曼龄 《电子显微学报》 CAS CSCD 2005年第4期327-327,共1页

关键词 AL基复合材料 杂质相 陶瓷颗粒增强 TIC 分析电子显微镜 透射电子显微镜 高能量分辨率 微观尺度 快速凝固法

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晶须、片晶、颗粒增韧陶瓷技术 被引量：8

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作者 高勇 陈森凤 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第3期70-72,69,共4页

讨论了用晶须、颗粒或片晶增韧陶瓷在断裂韧性和强度上的发展。主要集中在通过裂纹尖端后部中裂纹桥接工艺(如摩擦桥接和拔出)的增韧机制。

关键词 晶须增强陶瓷 片晶增强陶瓷 颗粒增强陶瓷

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陶瓷颗粒增强镁合金复合材料挤压件 被引量：1

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作者 陈超英 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 1993年第3期1-7,共7页

本文对美国目前研制的几种镁合金+陶瓷颗粒复合材料及其挤压件的制造工艺情况进行了综述,并提出了发展方向。

关键词 陶瓷颗粒增强 镁合金 复合材料

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陶瓷颗粒增强铸造Al合金基复合材料制造技术

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作者 范爱国 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期78-78,共1页

日本专利JP2006 249452中公布了采用铸造方法制造陶瓷颗粒增强Al合金基复合材料的方法。采用这些方法制造出的复合材料中含有体积分数低于40％的陶瓷颗粒．它们均匀分散在Al合金基体中。其中一种制造方法是将混合了陶瓷粉末的Mg化合物... 日本专利JP2006 249452中公布了采用铸造方法制造陶瓷颗粒增强Al合金基复合材料的方法。采用这些方法制造出的复合材料中含有体积分数低于40％的陶瓷颗粒．它们均匀分散在Al合金基体中。其中一种制造方法是将混合了陶瓷粉末的Mg化合物粉末与Al合金材料（或者是陶瓷粉末与含Mg的Al合金）放入坩埚中，在氮保护气氛下将混合物加热到700～1000℃使其熔化， 展开更多

关键词 陶瓷颗粒增强 AL合金 制造技术 复合材料 铸造方法 金基 陶瓷粉末 日本专利

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陶瓷颗粒增强复合钎料的机械合金制备方法

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《稀有金属快报》 CSCD 2006年第3期25-25,共1页

涉及一种用于精细陶瓷材料连接的复合钎料的制备方法。其特征方法为：①按质量百分比称取钎料基体，其中Ag粉占65％～79％，Cu粉占22％～35％，Ti粉占3％～10％；②称取占钎料基体体积3％～25％的陶瓷颗粒，陶瓷颗粒的直径为1～10μm；... 涉及一种用于精细陶瓷材料连接的复合钎料的制备方法。其特征方法为：①按质量百分比称取钎料基体，其中Ag粉占65％～79％，Cu粉占22％～35％，Ti粉占3％～10％；②称取占钎料基体体积3％～25％的陶瓷颗粒，陶瓷颗粒的直径为1～10μm；③将称量好的Ag粉、Cu粉、陶瓷颗粒和Ti粉的混合粉末混合均匀放入行星球磨机中进行机械球磨，磨球直径为2～10mm，球料比为10：1～15：1，球磨机转数为320～400r／min，真空度为0.1～5Pa，每5～10min球磨机转换一次转动方向，机械球磨时间为2～7h。本发明具有钎料基体与陶瓷颗粒之间结合良好、钎料最终的力学性能及钎焊接头整体性能优良的特点。 展开更多

关键词 陶瓷颗粒增强 复合钎料 制备方法 机械合金 行星球磨机 材料连接 精细陶瓷 特征方法 机械球磨 混合均匀

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TiCN/AlSi10Mg复合材料激光选区熔化过程多物理场建模及数值模拟

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作者 倪小南 王安森 +4 位作者 胡子健 杨温鑫 罗永康 胡振杰 邓欣 《材料导报》 北大核心 2025年第15期253-259,共7页

当前在金属基复合材料激光增材制造中针对陶瓷颗粒增强相作用机制的研究非常有限。因此,本研究采用激光选区熔化(SLM)技术制备了TiCN增强AlSi10Mg金属基复合材料(MMCs),研究了在激光功率为300 W下不同扫描速度对熔池热动力学及增强颗粒... 当前在金属基复合材料激光增材制造中针对陶瓷颗粒增强相作用机制的研究非常有限。因此,本研究采用激光选区熔化(SLM)技术制备了TiCN增强AlSi10Mg金属基复合材料(MMCs),研究了在激光功率为300 W下不同扫描速度对熔池热动力学及增强颗粒运动行为的影响。建立了包含固-液-气三相统一的多相流模型,并通过将相场(PF)法与粒子追踪模型耦合,成功求解了增强颗粒的运动行为。研究发现多物理场数值模拟与实验结果相吻合,验证了所构建数值模型的有效性。SLM过程经历了熔化坍塌、润湿铺展和冷却凝固三个阶段,熔池液面波动幅值和熔池速度均随扫描速度的增加而减小。气化反冲压力、Marangoni力和表面张力是熔池演化的主要驱动力,分别是熔池液面凹陷、环流效应和液面震荡的主要诱因。其中,Marangoni力产生的环流效应对陶瓷增强颗粒在熔池中的重排和分散行为具有重要贡献,是调控增强相均匀分布的有效物理机制。 展开更多

关键词 激光选区熔化 陶瓷增强颗粒 熔池演化 驱动力 分散机制

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真空退火对原位Al2O3/Fe-Cr-Ni增强复合材料性能的影响

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作者 陈畅 张如意 +1 位作者 史思涛 马奋天 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期89-94,共6页

铁铬镍合金具有良好的高温强韧性和抗蠕变性,被广泛应用于制造航空发动机、工业燃气轮机等设备。利用原位合成和热压烧结工艺制备Al2O3/Fe-Cr-Ni复合材料。为减少脆性相对复合材料性能的影响,将热压烧结试样在1000℃下真空保温2h后退火... 铁铬镍合金具有良好的高温强韧性和抗蠕变性,被广泛应用于制造航空发动机、工业燃气轮机等设备。利用原位合成和热压烧结工艺制备Al2O3/Fe-Cr-Ni复合材料。为减少脆性相对复合材料性能的影响,将热压烧结试样在1000℃下真空保温2h后退火。采用XRD和SEM等测试方法,研究热处理后Al2O3/Fe-Cr-Ni复合材料的微观结构和常温力学性能。结果表明:Al2O3/Fe-Cr-Ni复合材料主要由Fe-Cr-Ni合金相、Fe-Cr相和Al2O3陶瓷增强相组成。热压烧结试样的维氏硬度、抗弯强度和断裂韧度分别为4.16GPa、298.31MPa和8.04MPa·m1/2。经1000℃高温热处理后,复合材料中Fe-Cr相发生奥氏体转变和合金基体晶粒长大,导致硬度下降至2.98GPa。Fe-Cr-Ni合金基体中韧性相含量和基体连续性增加,使该复合材料的抗弯强度和断裂韧度明显上升,其值分别为459.33MPa和12.81MPa·m1/2。 展开更多

关键词 陶瓷颗粒增强金属基复合材料 原位合成 Fe-Cr相 真空退火 性能

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原料配比对多孔MgO/Fe-Cr-Ni复合材料性能的影响 被引量：1

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作者 史思涛 陈畅 +4 位作者 郭政 李国新 伍勇华 苏明周 王会萌 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期167-173,共7页

铁铬镍合金具有良好的高温强韧性和抗蠕变性,广泛应用于航空发动机、工业燃气轮机等设备中。利用原位合成和无压烧结工艺制备nano-MgO(34.9%)/Fe-Cr-Ni(质量分数,下同),micro-MgO(34.9%)/Fe-Cr-Ni,micro-MgO(25.7%)/Fe-Cr-Ni,micro-MgO(... 铁铬镍合金具有良好的高温强韧性和抗蠕变性,广泛应用于航空发动机、工业燃气轮机等设备中。利用原位合成和无压烧结工艺制备nano-MgO(34.9%)/Fe-Cr-Ni(质量分数,下同),micro-MgO(34.9%)/Fe-Cr-Ni,micro-MgO(25.7%)/Fe-Cr-Ni,micro-MgO(17.0%)/Fe-Cr-Ni 4种多孔复合材料。采用DTA,XRD和SEM等测试方法,研究不同MgO晶粒大小和含量对多孔金属基复合材料的常温和高温抗弯强度、高温抗氧化性能的影响。结果表明,在相同的烧结工艺条件下,不同原始粉末引起不同的反应热焓,导致烧结后得到的试样具有不同的气孔率和相组成。制备出的多孔复合材料主要由Cr_(0.7)Fe_(0.36)Ni_(2.9),Cr-Fe固溶体的金属基体和MgO陶瓷增强相组成。当温度从室温升至1000℃左右,4种复合材料的抗弯强度值均随着温度的升高而降低,但其抗氧化性能优异。在4种多孔复合材料中,多孔nano-MgO(34.9%)/Fe-Cr-Ni复合材料的高温抗氧化能力优于其他3种多孔复合材料。 展开更多

关键词 原位合成 陶瓷颗粒增强金属基复合材料 抗弯强度 抗氧化性

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