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TiC-TiB_(2)/Al-xSi-4.5Cu复合材料的制备与性能
1
作者 梁艳峰 刘逍恂 +1 位作者 夏峰 郭巧琴 《热加工工艺》 北大核心 2025年第9期92-97,共6页
根据TiB_(2)与TiC原位粒子的形成温区,设计粒子的原位反应路径,在铸造Al-xSi-4.5Cu(x=7,2,18,wt%)合金熔体内成功制备TiB_(2)与TiC双相粒子。借助OM、SEM、EDS等方法观察所制备的复合材料微观组织,并测试其维氏硬度,探究基体合金中Si含... 根据TiB_(2)与TiC原位粒子的形成温区,设计粒子的原位反应路径,在铸造Al-xSi-4.5Cu(x=7,2,18,wt%)合金熔体内成功制备TiB_(2)与TiC双相粒子。借助OM、SEM、EDS等方法观察所制备的复合材料微观组织,并测试其维氏硬度,探究基体合金中Si含量对原位TiB_(2)与TiC粒子分布及复合材料硬度的影响。结果表明:3种Si含量的复合材料均可以通过原位自生法获得微纳米尺度的TiB_(2)与TiC双相粒子,但随着Si含量增加,原位粒子在Si相附近团聚加剧;当Si含量为12wt%时,复合材料硬度达到极值,为173.56 HV;当Si含量增加到18wt%时,TiC粒子发生失稳分解,导致了复合材料硬度下降。 展开更多
关键词 AL-SI-CU合金 AL基复合材料 TIC tib_(2) 原位自生法
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断续时效对xTiB_(2)/Al-5Cu-0.85Mn-0.35Mg-0.5Ag复合材料微观组织和力学性能的影响
2
作者 王宇航 王培卿 +3 位作者 李新雷 薛彦庆 张晗 吕亚东 《材料工程》 北大核心 2025年第2期186-194,共9页
采用混合熔盐法制备xTiB_(2)/Al-5Cu-0.85Mn-0.35Mg-0.5Ag(x=0%,1%,3%,5%,质量分数,下同)复合材料,并进行单级时效和断续时效处理,研究不同热处理工艺对材料微观组织和力学性能的影响。结果表明:随着TiB_(2)含量的增加,复合材料的硬度... 采用混合熔盐法制备xTiB_(2)/Al-5Cu-0.85Mn-0.35Mg-0.5Ag(x=0%,1%,3%,5%,质量分数,下同)复合材料,并进行单级时效和断续时效处理,研究不同热处理工艺对材料微观组织和力学性能的影响。结果表明:随着TiB_(2)含量的增加,复合材料的硬度和强度均呈持续增加趋势,但伸长率逐渐下降。当TiB_(2)含量为3%时,单级时效处理(175℃/3 h)后,复合材料的屈服强度、抗拉强度、弹性模量和伸长率分别为465.1,496.8 MPa,78.9 GPa和4.8%,采用175℃/1.5 h+150℃/13.5 h断续时效处理后,复合材料的屈服强度、抗拉强度和弹性模量分别提高至479.3,507.2 MPa和79.1 GPa,比单级时效处理分别提高了5.9%,2.1%和0.25%,伸长率下降至4.1%。二次时效温度显著影响时效沉淀相的析出序列,是材料性能得以大幅提高的主要原因,当二次时效温度为100℃时,θ'-Al_(2)Cu相为主要时效强化相,二次时效温度为150℃时,Ω-Al_(2)Cu相成为主要的时效强化相。 展开更多
关键词 tib_(2) 铝基复合材料 断续时效 微观组织 力学性能
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原位反应/热压合成Ti_(2)AlC-20TiB_(2)复合材料在1000~1300℃空气中的高温氧化行为
3
作者 王文婷 徐敬军 +3 位作者 马科 李美栓 李兴超 李同起 《无机材料学报》 北大核心 2025年第1期31-38,共8页
Ti_(2)AlC是MAX相材料中抗氧化性能最好的化合物之一,在高温结构材料和高温抗氧化防护涂层领域具有潜在的应用前景,然而其强度和硬度不足,在高温领域的应用受到限制。为了提升Ti2AlC的性能,本研究采用原位固-液相反应/热压方法成功合成... Ti_(2)AlC是MAX相材料中抗氧化性能最好的化合物之一,在高温结构材料和高温抗氧化防护涂层领域具有潜在的应用前景,然而其强度和硬度不足,在高温领域的应用受到限制。为了提升Ti2AlC的性能,本研究采用原位固-液相反应/热压方法成功合成了Ti_(2)AlC-20%TiB2(体积分数)复合材料(简称Ti_(2)AlC-20TiB_(2)),分析了其在1000~1300℃的高温氧化行为,揭示了其高温抗氧化机理。结果表明:Ti_(2)AlC-20TiB_(2)复合材料的氧化动力学符合自然对数规律,比单相Ti_(2)AlC具有更优异的抗氧化性能。1200℃以下,氧化膜主要由Al_(2)O_(3)(内层)和TiO_(2)(外层)组成,而在1300℃时,氧化膜的外层则是TiO_(2)与Al_(2)TiO_(5)混合物。复合材料形成的Al_(2)O_(3)保护层比单相Ti_(2)AlC形成的更为致密,这是抗氧化性能优异的关键。引入的TiB_(2)颗粒减小了材料的晶粒尺寸,增加了短路扩散的晶界数量,有利于Al的选择性氧化,从而加速了Al_(2)O_(3)保护层的形成。TiB_(2)氧化过程中生成的B2O3能够填充微孔并修复微裂纹,有效阻止了O的内扩散,进一步提高了复合材料的抗氧化性能。 展开更多
关键词 Ti_(2)AlC-tib_(2)复合材料 高温氧化行为 氧化保护层 高温抗氧化机理
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滑动速度对钛合金表面TiB_(2)涂层高温抗铝黏着磨损行为的影响
4
作者 吴彼 高禩洋 +2 位作者 薛伟海 李曙 段德莉 《表面技术》 北大核心 2025年第7期79-85,共7页
目的研究钛合金表面TiB_(2)涂层在高温条件下与工业纯铝之间的黏着磨损行为,重点分析了不同滑动速度对其影响。通过实验探讨TiB_(2)涂层的抗铝黏着磨损规律及其作用机制,为提升涂层的高温耐磨性能提供理论依据。方法采用直流脉冲磁控溅... 目的研究钛合金表面TiB_(2)涂层在高温条件下与工业纯铝之间的黏着磨损行为,重点分析了不同滑动速度对其影响。通过实验探讨TiB_(2)涂层的抗铝黏着磨损规律及其作用机制,为提升涂层的高温耐磨性能提供理论依据。方法采用直流脉冲磁控溅射工艺在TC4钛合金表面制备具有致密结构和优异膜基结合强度的TiB_(2)涂层,使用高温销-盘摩擦磨损试验机,探究滑动速度对钛合金表面TiB_(2)涂层与工业纯铝之间黏着磨损行为的影响,揭示涂层在不同速度条件下的磨损特性及其抗铝黏着性能的变化规律。采用扫描电子显微镜、三维超景深光学显微镜和接触式轮廓仪表征涂层与铝销表面磨痕形貌特征和磨损状态,并对摩擦学系统的铝黏着磨损转移程度进行定量计算。结果在300℃高温下,随滑动速度提高,摩擦因数降低,TiB_(2)涂层磨痕内部的铝黏着转移层形貌发生变化,由连续的岛状丘状片层逐渐转变为分散的颗粒状锚点。同时,铝黏着转移层的平均厚度和覆盖率明显减小,表明滑动速度对铝黏着行为具有显著影响。此外,基于TiB_(2)涂层表面铝黏着转移程度与纯铝销磨损量提出归一化的涂层抗黏着能力系数Ac,其可反映滑动速度对TiB_(2)涂层抗铝黏着转移能力的影响。随滑动速度升高,TiB_(2)涂层将体现出更加优异的抗铝黏着转移特性,抗铝黏着能力系数由0.05 m/s时的0.917降低至0.30 m/s时的0.058。结论300℃高温下TiB_(2)涂层能够抑制铝的黏着转移行为。随滑动速度的升高,工业纯铝销对TiB_(2)涂层表面铝黏着转移层的剪切去除作用增强,因此TiB_(2)涂层表面铝黏着转移程度降低。 展开更多
关键词 tib2涂层 钛合金 高温摩擦磨损 滑动速度 黏着磨损
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TiB_(2)含量对TiB_(2)/石墨-铜复合材料微观组织和摩擦性能的影响
5
作者 钟斌 王元龙 +2 位作者 于正洋 李飞 丁春 《精密成形工程》 北大核心 2025年第4期183-191,共9页
目的针对铜基石墨复合材料强度低、界面结合弱等问题,采用TiB_(2)陶瓷颗粒作为增强体以改善基体缺陷并提高复合材料的综合性能。方法以8%(质量分数)镀铜石墨粉、纯度99.99%电解铜粉和TiB_(2)陶瓷颗粒为原料,采用火花等离子烧结法(SPS)... 目的针对铜基石墨复合材料强度低、界面结合弱等问题,采用TiB_(2)陶瓷颗粒作为增强体以改善基体缺陷并提高复合材料的综合性能。方法以8%(质量分数)镀铜石墨粉、纯度99.99%电解铜粉和TiB_(2)陶瓷颗粒为原料,采用火花等离子烧结法(SPS)制备了TiB_(2)/铜-石墨复合材料。利用扫描电子显微镜、EDS能谱仪和摩擦磨损试验机对TiB_(2)/铜-石墨复合材料进行分析,系统研究了不同TiB_(2)含量对TiB_(2)/石墨-铜复合材料微观组织和摩擦性能的影响。结果TiB_(2)在铜-石墨复合材料基体中的分布相对均匀,与铜基体形成致密结合。随TiB_(2)含量的增加,复合材料的显微硬度持续增加,密度先增大后减小,电阻率先减小后增大。当TiB_(2)添加量为1.5%(质量分数)时,密度达到最大值8.02 g/cm^(3),电阻值达到最小值0.024μΩ·m。当TiB_(2)添加量为4.5%~6%(质量分数)时,TiB_(2)/铜-石墨复合材料耐磨性能显著提高,磨损率达到最低值1×10^(−6)mm^(3)/(N·m),与铜-石墨复合材料相比,降低了57%。结论TiB_(2)陶瓷颗粒可有效改善基体缺陷、提高复合材料的综合性能。通过微观形貌分析可知,复合材料的磨损机制主要为磨粒磨损,并伴随轻微剥层磨损和氧化磨损。 展开更多
关键词 tib_(2)颗粒 火花等离子烧结(SPS) tib_(2)/铜-石墨复合材料 微观组织 摩擦性能
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原位自生TiB_(2)/7075铝基复合材料组织及力学、摩擦磨损性能研究
6
作者 姜昊 刘聪斌 马壮 《精密成形工程》 北大核心 2025年第5期132-142,共11页
目的 研究不同TiB_(2)颗粒含量对7075铝合金微观组织及性能的影响。方法 以7075铝合金为基体材料,通过混合盐反应法制备了TiB_(2)/7075铝基复合材料,采用光学显微镜(OM)、配有能谱分析仪(EDS)的扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射仪(XRD)... 目的 研究不同TiB_(2)颗粒含量对7075铝合金微观组织及性能的影响。方法 以7075铝合金为基体材料,通过混合盐反应法制备了TiB_(2)/7075铝基复合材料,采用光学显微镜(OM)、配有能谱分析仪(EDS)的扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射仪(XRD)等手段研究了不同TiB_(2)颗粒含量的TiB_(2)/7075铝基复合材料的微观组织及物相组成演变,借助电子万能试验机、维氏硬度计及摩擦磨损试验机探究TiB_(2)颗粒含量对7075合金力学性能及摩擦磨损性能的影响。结果 原位自生TiB_(2)颗粒对7075合金基体晶粒组织细化效果显著,粗大的树枝晶状结构转变为较细小的柱状晶或近球形非枝晶组织,TiB_(2)颗粒均匀分布在晶界附近。当TiB_(2)颗粒质量分数为2%时,TiB_(2)/7075铝基复合材料的抗拉强度、屈服强度、伸长率及维氏硬度分别为501 MPa、412 MPa、7.8%和180.8HV。随着TiB_(2)颗粒质量分数的不断增加,铝基复合材料的磨损率及摩擦因数均表现出先降低后增高的变化趋势。2%(质量分数)TiB_(2)/7075铝基复合材料的磨损率及摩擦因数分别为9.33×10-3mm3/m和0.224,与7075合金基体相比,分别降低了44.3%和22.2%,由此可知,TiB_(2)颗粒的存在有效提高了复合材料的耐磨性能。结论 通过原位自生反应生成的TiB_(2)颗粒可以显著细化7075合金微观组织形貌,提高合金的性能,当TiB_(2)颗粒质量分数为2%时,铝基复合材料的组织细化最为明显,力学性能及摩擦磨损性能最佳。 展开更多
关键词 原位自生 tib_(2)/7075铝基复合材料 微观组织 力学性能 摩擦磨损性能
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原位合成TiB_(2)颗粒增强铝基复合材料研究进展 被引量：3
7
作者 刘敬福 贾婧 +3 位作者 庄伟彬 覃龙健 李菁辉 孟超 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期2063-2073,共11页
原位合成技术制备的铝基复合材料,权衡了强度和塑性间的矛盾,有望实现铝基复合材料的结构功能一体化。原位合成TiB_(2)颗粒增强铝基复合材料比刚度,比模量高,具有优异的力学性能、耐腐蚀性能、耐磨性能和抗疲劳性能,是近年来金属基复合... 原位合成技术制备的铝基复合材料,权衡了强度和塑性间的矛盾,有望实现铝基复合材料的结构功能一体化。原位合成TiB_(2)颗粒增强铝基复合材料比刚度,比模量高,具有优异的力学性能、耐腐蚀性能、耐磨性能和抗疲劳性能,是近年来金属基复合材料的研究热点之一,在汽车制造、高铁动车、航空航天和国防军事等领域具有广阔的应用前景。归纳了三种原位合成TiB_(2)颗粒增强铝基复合材料反应体系(Al-K_(2)TiF_(6)-KBF_(4)体系、Al-TiO_(2)-B_(2)O_(3)体系和Al-Ti-B体系)的特点和优势,概述了原位合成TiB_(2)颗粒对铝基体晶粒尺寸、界面结合和润湿性产生影响的研究现状,对TiB_(2)颗粒强化铝复合材料力学性能的作用机制展开了讨论,梳理总结现阶段在此领域研究过程中仍未解决的问题,展望TiB_(2)颗粒增强铝基复合材料的潜在发展空间,以期为研究和开发原位合成颗粒增强铝基复合材料提供参考。 展开更多
关键词 铝基复合材料 原位合成 tib_(2) 反应体系 显微组织 强化机制
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TiB_(2)/WS_(2)复合薄膜退火处理下的结构演变与磨损失效分析 被引量：1
8
作者 刘进龙 李红轩 +2 位作者 吉利 刘晓红 张定军 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期220-231,共12页
在严苛的航空航天工况环境下,WS_(2)基复合薄膜在减摩耐磨方面的结构演变和失效规律仍须进一步探索。为扩展其在温域上的应用范围,采用磁控溅射技术在硅片和718高温合金块上沉积TiB_(2)/WS_(2)复合薄膜,分别在200、450和600℃大气环境... 在严苛的航空航天工况环境下,WS_(2)基复合薄膜在减摩耐磨方面的结构演变和失效规律仍须进一步探索。为扩展其在温域上的应用范围,采用磁控溅射技术在硅片和718高温合金块上沉积TiB_(2)/WS_(2)复合薄膜,分别在200、450和600℃大气环境下对复合薄膜进行退火处理。利用扫描电子显微镜、透射电镜、X射线衍射仪、拉曼光谱仪、纳米压痕仪和球盘高温摩擦试验机等分析技术对退火处理前后薄膜的组分、结构、力学性能和摩擦磨损性能进行研究。结果表明:随着退火温度的升高,复合薄膜中硫元素的分解率增大,S/W比降低,薄膜氧化程度增加。未退火处理薄膜在摩擦过程中由于形成易于剪切滑移的WS_(2)(002)晶体取向结构保持了低且稳定的摩擦因数。200℃退火处理后薄膜的致密性增加,硬度得到明显的提升,显示良好的减摩耐磨性能[摩擦因数<0.075,磨损率为9.21×10^(-6)mm^(3)/(m·N)量级]。450℃退火处理后薄膜中生成的氧化相WO_(3)、TiO_(2)导致摩擦因数波动上升,磨损率增加。600℃退火处理后薄膜瞬时失效,主要是由于薄膜中硫元素的大量分解流失难以形成润滑相和薄膜表面形成松散堆积结构所造成的。通过观察退火处理前后复合薄膜微观结构的变化明确了其在不同温度下的磨损失效演化规律。 展开更多
关键词 tib_(2)/WS_(2)复合薄膜 退火处理 硫元素流失 摩擦磨损
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TiB_(2)/B_(4)C复相陶瓷自蔓延热爆炸烧结与性能表征 被引量：3
9
作者 李云飞 高鑫 +1 位作者 陈鹏万 刘开源 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期26-34,共9页
为了探究高硬度复相陶瓷高效且低成本的制备方法,利用自蔓延高温合成结合爆炸烧结技术,开展制备二硼化钛/碳化硼(TiB_(2)/B_(4)C)复相陶瓷的研究,成功制备厚度约为1 cm、直径约为5 cm的TiB_(2)/B_(4)C复相陶瓷块体。烧结样品物相和微观... 为了探究高硬度复相陶瓷高效且低成本的制备方法,利用自蔓延高温合成结合爆炸烧结技术,开展制备二硼化钛/碳化硼(TiB_(2)/B_(4)C)复相陶瓷的研究,成功制备厚度约为1 cm、直径约为5 cm的TiB_(2)/B_(4)C复相陶瓷块体。烧结样品物相和微观结构分析表征结果表明:烧结样品中TiB_(2)相和B_(4)C相分布均匀,截面观察到致密的微米级颗粒。该方法制备的样品致密度和硬度较高,随冲击压力不同,致密度范围在90%~93%之间,相应平均维氏硬度为16.64~17.35 GPa;根据不同条件下回收样品的微结构、致密度等分析,冲击压力和起爆时刻生坯温度对TiB_(2)/B_(4)C复相陶瓷烧结质量有重要影响;冲击压力为40 GPa,生坯温度为1800 K时,烧结致密度为93%;为进一步提高烧结质量,应提高冲击压力或冲击波作用时间。研究表明自蔓延热爆炸烧结技术是一种高效且低成本的高硬度复相陶瓷的制备方法。 展开更多
关键词 tib_(2)/B_(4)C 复相陶瓷 自蔓延高温合成 爆炸烧结 微观结构
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TiB_(2)含量对基于PLC控制的激光选区熔化成形TiB_(2)/4Cr13钢复合材料组织与性能的影响 被引量：1
10
作者 张冬梅 李恒 邢峰 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期66-73,共8页
采用机械球磨和激光选区熔化成形方法,制备了不同TiB_(2)质量分数(0.6%,1.2%,1.8%)的TiB_(2)/4Cr13钢复合材料,研究了TiB_(2)含量对复合材料物相组成、微观形貌、硬度、耐磨性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明:复合材料由α-Fe、γ-Fe、T... 采用机械球磨和激光选区熔化成形方法,制备了不同TiB_(2)质量分数(0.6%,1.2%,1.8%)的TiB_(2)/4Cr13钢复合材料,研究了TiB_(2)含量对复合材料物相组成、微观形貌、硬度、耐磨性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明:复合材料由α-Fe、γ-Fe、TiB_(2)等相组成;随着TiB_(2)含量的增加,复合材料的相对密度降低;当TiB_(2)质量分数为0.6%时,复合材料的组织最为细小均匀,随着TiB_(2)含量的继续增加,晶粒尺寸增大,且组织中出现裂纹、微孔等缺陷;随着TiB_(2)含量增加,复合材料的硬度降低,摩擦因数和磨损率增大,点蚀和自腐蚀电位降低,自腐蚀电流密度增大,耐腐蚀性能变差。 展开更多
关键词 tib_(2)/4Cr13钢复合材料 激光选区熔化 tib_(2)含量 组织 性能
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选区激光熔化成形TiB_(2)/Al-Si-Mg大尺寸复杂构件 被引量：1
11
作者 廉清 肖亚开 +6 位作者 孙华 赵鑫光 尹健 吴一 王洪泽 郑凯特 黄洁 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1154-1163,共10页
选区激光熔化(SLM)成形大尺寸复杂构件厚度多样、成形高度较高、方向复杂,需要研究构件微观组织均匀性和力学性能稳定性。本文以SLM成形TiB_(2)/Al-Si-Mg复合材料为研究对象,分析复合材料多级微观组织,对比不同成形厚度、高度、方向下... 选区激光熔化(SLM)成形大尺寸复杂构件厚度多样、成形高度较高、方向复杂,需要研究构件微观组织均匀性和力学性能稳定性。本文以SLM成形TiB_(2)/Al-Si-Mg复合材料为研究对象,分析复合材料多级微观组织,对比不同成形厚度、高度、方向下复合材料的力学性能。结果表明:复合材料表现出熔池特征结构,细小等轴晶粒组织均匀分布且随机取向,纳米TiB_(2)颗粒在材料内部弥散分布。随成形厚度增加,复合材料伸长率保持稳定,抗拉强度受本征热处理影响略微增大;在不同成形高度下,复合材料抗拉强度和伸长率保持稳定;在不同成形方向下,复合材料抗拉强度保持稳定,伸长率受熔池结构影响在水平方向略高。基于以上结果,成功制备大飞机舱门铰链臂(588 mm×318 mm×470 mm)复杂结构件。 展开更多
关键词 选区激光熔化 tib_(2)/Al-Si-Mg复合材料 微观组织 力学性能 复杂构件
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TiB_(2)颗粒增强6061铝合金的组织及力学性能 被引量：1
12
作者 郝志飞 刘志伟 +6 位作者 解佩佩 余申卫 何源 董其娟 魏作山 李政霖 尚金翅 《热加工工艺》 北大核心 2024年第5期136-141,146,共7页
TiB_(2)颗粒对铝合金有良好的强化作用。通过超声辅助重熔稀释法制备TiB_(2)/6061复合材料,研究了TiB_(2)颗粒对铸态及挤压T6热处理态6061铝合金的微观组织及力学性能的影响。研究结果表明:添加2wt%TiB2颗粒后,铸态平均晶粒尺寸从未添加... TiB_(2)颗粒对铝合金有良好的强化作用。通过超声辅助重熔稀释法制备TiB_(2)/6061复合材料,研究了TiB_(2)颗粒对铸态及挤压T6热处理态6061铝合金的微观组织及力学性能的影响。研究结果表明:添加2wt%TiB2颗粒后,铸态平均晶粒尺寸从未添加TiB_(2)的355.7μm细化至117.5μm;TiB_(2)颗粒可以促进再结晶过程中的形核,并抑制晶粒长大;挤压热处理态TiB_(2)/6061复合材料的屈服强度为330 MPa、抗拉强度为385 MPa,相比未添加TiB_(2)的合金分别提高了11.8%和7.0%,其主要强化方式为热错配强化和Orowan强化。 展开更多
关键词 tib_(2)颗粒增强铝基复合材料 6061铝合金 热挤压 热处理
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纳米HfC对微波烧结TiB_(2)基金属陶瓷刀具材料力学性能和微观组织的影响 被引量：1
13
作者 武星辰 季文彬 +1 位作者 戴士杰 张广森 《工具技术》 北大核心 2024年第2期21-27,共7页
采用微波烧结技术快速制备一种力学性能良好的TiB_(2)基金属陶瓷刀具材料,研究了纳米HfC含量对金属陶瓷力学性能和微观组织的影响,分析了微观组织和力学性能之间的关系,揭示了纳米HfC对金属陶瓷刀具材料的增强补韧机理。结果表明:加入纳... 采用微波烧结技术快速制备一种力学性能良好的TiB_(2)基金属陶瓷刀具材料,研究了纳米HfC含量对金属陶瓷力学性能和微观组织的影响,分析了微观组织和力学性能之间的关系,揭示了纳米HfC对金属陶瓷刀具材料的增强补韧机理。结果表明:加入纳米HfC可显著提高材料的断裂韧度和抗弯强度,含20wt.%HfC的金属陶瓷断裂韧度和抗弯强度相较于未加HfC的断裂韧度和抗弯强度分别提高了36.7%和45.4%,断裂韧度高达10.68MPa·m^(1/2)±0.30MPa·m^(1/2);随着纳米HfC含量的增加,TiB_(2)基体晶粒由粗大、无规则形状向细小、矩形形状转变,平均晶粒尺寸可缩小到原来的1/2.6;TiB_(2)-TiC-HfC金属陶瓷的主要增强补韧机理为细晶强化、颗粒弥散强化、固溶强化、裂纹偏转和钉扎效应。 展开更多
关键词 纳米HfC 微波烧结 tib_(2)基金属陶瓷刀具 力学性能 微观组织
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时效前预拉伸处理对TiB_(2)/7056复合材料组织与性能的影响
14
作者 郭子龙 王邓彪 +5 位作者 陈送义 蒋日鹏 李昉 陈庚 张晨 陈康华 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3072-3082,共11页
采取扫描电镜、透射电镜等显微组织表征方法并结合室温拉伸、室温摆锤冲击实验和应力腐蚀等测试手段,研究时效前预拉伸处理对TiB_(2)/7056复合材料组织与性能的影响。研究结果表明:随着时效前预拉伸量增加,TiB_(2)/7056复合材料的位错... 采取扫描电镜、透射电镜等显微组织表征方法并结合室温拉伸、室温摆锤冲击实验和应力腐蚀等测试手段,研究时效前预拉伸处理对TiB_(2)/7056复合材料组织与性能的影响。研究结果表明:随着时效前预拉伸量增加,TiB_(2)/7056复合材料的位错密度显著增加,经时效热处理后的晶内析出相直径增大,晶界析出相形貌由链状转变为粗大不连续状,无沉淀析出带宽化;TiB_(2)/7056复合材料的强度先增大后减小,冲击韧性能与延伸率降低;与无预拉伸相比,预拉伸的TiB_(2)/7056复合材料的应力腐蚀抗力显著提升(扩展速率降低1个量级),其主要原因是不连续粗大的晶界析出相阻断了应力腐蚀裂纹的扩展。 展开更多
关键词 tib_(2)铝基复合材料 7056铝合金 预拉伸 显微组织 应力腐蚀
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TiB_(2)添加量对Si_(3)N_(4)-SiC耐火材料性能的影响
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作者 李铁军 邓军平 +4 位作者 廉晓庆 曹会彦 王龙庆 华小虎 邓丽荣 《耐火材料》 CAS 北大核心 2024年第6期486-490,共5页
以SiC颗粒和细粉、Si粉为原料,TiB_(2)细粉为添加剂,采用反应烧结法经1400℃保温2 h制备了Si_(3)N_(4)-SiC耐火材料,以期改善它的性能。通过MIP、XRD、SEM等研究了TiB_(2)细粉添加量(加入质量分数分别为0、0.2%、0.4%、0.6%和0.8%)对反... 以SiC颗粒和细粉、Si粉为原料,TiB_(2)细粉为添加剂,采用反应烧结法经1400℃保温2 h制备了Si_(3)N_(4)-SiC耐火材料,以期改善它的性能。通过MIP、XRD、SEM等研究了TiB_(2)细粉添加量(加入质量分数分别为0、0.2%、0.4%、0.6%和0.8%)对反应烧结Si_(3)N_(4)-SiC耐火材料致密性、抗折强度、物相组成和显微结构的影响,并分析了致密化机制。结果表明:1)添加适量TiB_(2)有助于提高试样体积密度和高温抗折强度(1200℃),增加≤1μm小孔比例;2)随着TiB_(2)添加量的增加,Si_(2)N_(2)O杂相含量减小,Si粉氮化率提高,Si_(3)N_(4)开始为晶须状,后演变为发育良好的长棒状,最后异常长大;3)致密化机制为:添加少量TiB_(2)可增加SiO气相分压,促进Si_(3)N_(4)晶须遵循气固机制生长;当TiB_(2)添加量为0.6%(w)时,Si_(3)N_(4)在适量高温液相作用下发育为长棒状,形成三维交叉网络结构,继续增加TiB_(2)添加量至0.8%(w),试样中液相再次增多,棒状Si_(3)N_(4)异常长大;4)当TiB_(2)添加量为0.6%(w)时,试样综合性能最佳,其体积密度为2.75 g·cm^(-3),显气孔率为11.6%,常温抗折强度为40.2 MPa,1200℃高温抗折强度为47.4 MPa。 展开更多
关键词 tib_(2) Si_(3)N_(4)-SiC 致密化 气固生长机制
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快速凝固+热挤压制备TiB_(2)增强铝基复合材料
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作者 申高亮 相志磊 +3 位作者 马小昭 李继豪 黄景存 陈子勇 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-9,共9页
为了避免传统铸锭的组织粗大与微观偏析影响材料强度的提升,采用快速凝固单辊熔体旋转法制备5%TiB_(2)增强Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Er复合材料薄带,其中TiB_(2)颗粒的质量分数为5%,在380~440℃温度下进行热力挤压获得复合材料棒材,通过X射线衍... 为了避免传统铸锭的组织粗大与微观偏析影响材料强度的提升,采用快速凝固单辊熔体旋转法制备5%TiB_(2)增强Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Er复合材料薄带,其中TiB_(2)颗粒的质量分数为5%,在380~440℃温度下进行热力挤压获得复合材料棒材,通过X射线衍射、扫描电镜、拉伸测试等分析手段研究TiB_(2)增强铝基复合材料显微组织与力学性能。结果表明:快速凝固能明显细化复合材料晶粒,组织均匀,制备的TiB_(2)增强复合材料带材晶粒尺寸为4~6μm;细晶复合材料带材经热挤压得到棒材,TiB_(2)颗粒均匀分布;随挤压温度升高,复合材料棒材抗拉强度从381 MPa提升到445 MPa,晶粒有所长大。综合考虑,挤压温度420℃、保温30 min为最佳快速凝固+热挤压制备复合材料工艺参数。快速凝固技术在铝基复合材料晶粒细化方面有很大潜力。 展开更多
关键词 快速凝固 热挤压 tib_(2)颗粒 复合材料 显微组织 力学性能
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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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纳米TiB_(2)/7075铝基复合材料超声滚压数值仿真研究
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作者 连国辉 李宇罡 +2 位作者 左震宇 陈东 王浩伟 《热加工工艺》 北大核心 2024年第10期72-77,共6页
超声滚压数值仿真研究亟待丰富和深入开展。采用温度-应变率相关Johnson-Cook本构模型描述纳米TiB_(2)/7075铝基复合材料塑性变形行为,通过Gleeble热压缩模拟实验结合最小二乘拟合标定相关本构参数。利用有限元软件ABAQUS构建3D全六面... 超声滚压数值仿真研究亟待丰富和深入开展。采用温度-应变率相关Johnson-Cook本构模型描述纳米TiB_(2)/7075铝基复合材料塑性变形行为,通过Gleeble热压缩模拟实验结合最小二乘拟合标定相关本构参数。利用有限元软件ABAQUS构建3D全六面体渐变网格模型,通过6个步骤对复合材料超声滚压强化过程进行了数值仿真研究。结果表明,残余应力分布的仿真结果与实测结果存在明显差异,但网格失效形式较好地反映了表层材料的开裂和分层,从模拟角度验证了往复超声滚压过程中过度塑性变形导致材料表面损伤的现象。该结果对金属基复合材料超声滚压工艺的探索和相关数值仿真研究的深入开展具有重要指导意义。 展开更多
关键词 纳米tib_(2)/7075铝基复合材料 超声滚压 有限元仿真 残余应力 表面形貌
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原位反应TiB_(2)/Cu涂层研究进展
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作者 王飞宇 孟玲玉 +1 位作者 赵汉卿 胡明 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期270-273,共4页
原位反应TiB_(2)/Cu涂层由于具有硬度高、耐磨损、耐腐蚀及高温性能稳定等特点,而广泛应用于生产机械零件及表面修复。随着以资源有效利用和机械产品再制造为一体的可持续发展战略不断推进,这类涂层将拥有更为广阔的应用前景。结合原位... 原位反应TiB_(2)/Cu涂层由于具有硬度高、耐磨损、耐腐蚀及高温性能稳定等特点,而广泛应用于生产机械零件及表面修复。随着以资源有效利用和机械产品再制造为一体的可持续发展战略不断推进,这类涂层将拥有更为广阔的应用前景。结合原位反应TiB_(2)/Cu涂层目前的研究现状,分析了原位反应TiB_(2)/Cu涂层的制备方法现状及存在的问题,研究了原位反应TiB_(2)/Cu涂层的导电性能,指出了未来原位反应TiB_(2)/Cu涂层制备技术中应重点关注的方面。 展开更多
关键词 原位反应 tib_(2)/Cu涂层 制备方法 导电性
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TiO_(2)晶型对微波加热制备TiB_(2)粉体的影响 被引量：1
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作者 陈滨 王兴国 +3 位作者 李欣 吴纪清 唐健 杨建红 《耐火材料》 CAS 北大核心 2024年第1期44-47,52,共5页
为探究TiO_(2)晶型(锐钛矿型和金红石型)对微波加热制备TiB_(2)粉体的影响,分别以锐钛矿型和金红石型TiO_(2)为钛源,B_(4)C为硼源,炭黑为碳源,在微波加热的条件下通过硼热/碳热还原法快速制备了TiB_(2)粉体,探讨了TiO_(2)晶型对微波加... 为探究TiO_(2)晶型(锐钛矿型和金红石型)对微波加热制备TiB_(2)粉体的影响,分别以锐钛矿型和金红石型TiO_(2)为钛源,B_(4)C为硼源,炭黑为碳源,在微波加热的条件下通过硼热/碳热还原法快速制备了TiB_(2)粉体,探讨了TiO_(2)晶型对微波加热制备TiB_(2)粉体的物相组成、显微结构以及C和O杂质含量的影响。结果表明:在微波加热条件下,2种晶型TiO_(2)原料在1450℃反应20 min后均可制备纯相TiB_(2)粉体,其中金红石型TiO_(2)制备的TiB_(2)粉体呈规则的六方片状结构,晶粒发育较为完善。而锐钛矿型TiO_(2)制备的TiB_(2)则为近似球状结构。相比较,金红石型TiO_(2)作为硼源更有利于制备高纯度、晶型完整的TiB_(2)粉体。 展开更多
关键词 硼热/碳热还原法 锐钛矿 金红石型 tib_(2)粉体 TiO_(2)晶型
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