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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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Al/Ni-WC复合涂层高温抗氧化性能与扩散分析
2
作者 李德元 孙继博 +2 位作者 李光全 张楠楠 祝成 《沈阳工业大学学报》 北大核心 2025年第2期197-204,共8页
【目的】碳钢因其较差的抗氧化性能,在高温工况下的使用受到了严格限制。Ni-Al金属间化合物由于具有较高的熔点和较好的高温抗氧化性能,在实际工业领域应用众多。针对含有Ni-Al金属间化合物的涂层,研究其高温抗氧化涂层的进一步应用,提... 【目的】碳钢因其较差的抗氧化性能,在高温工况下的使用受到了严格限制。Ni-Al金属间化合物由于具有较高的熔点和较好的高温抗氧化性能,在实际工业领域应用众多。针对含有Ni-Al金属间化合物的涂层,研究其高温抗氧化涂层的进一步应用,提高碳钢的高温使用寿命,拟在碳钢表面制备Ni-Al反应改性涂层。【方法】采用超音速火焰喷涂在碳钢基体上制备Ni-WC涂层,随后在其上利用电弧喷涂制备Al涂层,在800℃不同时间扩散处理下使得涂层内的Ni-Al发生反应,以得到金属间化合物并增强其高温抗氧化性能。通过记录氧化增重曲线测试涂层的高温抗氧化性能。【结果】在高温氧化过程中Al/Ni-WC复合涂层在Al/Ni界面处原位生成了富铝的Ni-Al金属间化合物。Al/Ni-WC涂层经800℃扩散处理过程中,首先形成富Al的NiAl 3,且其表面Al原子与大气中的氧原子反应形成了Al_(2)O_(3)。随着反应时间的延长,在Al/Ni界面形成的NiAl 3相转变为抗高温氧化能力更优异的Ni_(2)Al_(3)相,两种Ni-Al金属间化合物本身具有高熔点和高温抗氧化性能,且在Al/Ni-WC复合涂层表面形成的Al_(2)O_(3)减缓了氧原子的扩散过程。Al/Ni-WC复合涂层试件的扩散层厚度随着扩散处理时间的延长呈现类似线性增长趋势。经800℃扩散处理后,Al/Ni-WC涂层中NiAl 3层的增厚速率较快,且在加热10 h后原位反应生成了更厚的Ni_(2)Al_(3)层。经800℃扩散处理20 h后,经过原位反应得到了比NiAl 3层稍厚一些的Ni_(2)Al_(3)层。由于Ni_(2)Al_(3)层熔点更高且更稳定,因而经过800℃扩散处理后的Al/Ni-WC涂层具有更好的高温抗氧化能力。经900℃/50 h扩散处理后的Al/Ni-WC涂层经循环氧化后存在陶瓷相Al_(2)O_(3)、WC和NiAl相,在陶瓷相和NiAl相的共同作用下呈现较好的高温抗氧化性能。测得不同扩散时间下Al/Ni-WC涂层的扩散层厚度,得到了Ni和Al之间的扩散关系式,其扩散反应动力指数为0.79045,复合涂层对碳钢基体的保护作用明显提高。【结论】在氧化过程中形成的Ni-Al金属间化合物、Al_(2)O_(3)膜与涂层中原有WC相的共同作用下碳钢基体的高温抗氧化性能得到了明显提升。通过氧化增重实验可知,在Ni层中增加陶瓷相以后,金属-陶瓷复合涂层的高温抗氧化能力明显优于碳钢基体,因而对碳钢基体的保护效果更好。 展开更多
关键词 电弧喷涂 超音速火焰喷涂 碳钢 原位生成 al/Ni-WC复合涂层 al/Ni界面 高温抗氧化性能 Ni-al金属间化合物
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退火温度对依据LSDR原理轧制的Mg/Al层合板界面结构的影响
3
作者 冯光 郜豪杰 +1 位作者 刘洪涛 于百灵 《热加工工艺》 北大核心 2025年第12期34-38,共5页
基于点阵强变形轧制(lattice severe deformation rolling,LSDR)原理制备了Mg/Al层合板,研究了200~400℃退火温度下界面扩散层厚度、成分以及形态特征,并进行了拉伸试验。结果表明:随退火温度升高,扩散层厚度逐渐增大。当退火温度为300... 基于点阵强变形轧制(lattice severe deformation rolling,LSDR)原理制备了Mg/Al层合板,研究了200~400℃退火温度下界面扩散层厚度、成分以及形态特征,并进行了拉伸试验。结果表明:随退火温度升高,扩散层厚度逐渐增大。当退火温度为300℃时,界面由明显的两层组成,靠近镁合金一侧为Mg_(17)Al_(12)相,靠近铝合金一侧为Mg_(2)Al_(3)相,且随温度升高,Mg_(2)Al_(3)相比Mg_(17)Al_(12)相生长速度快;界面沿轧向(rolling direction,RD)和横向(transverse direction,TD)均连续分布。Mg/Al层合板沿RD和TD的抗拉强度以及伸长率随退火温度升高均呈先增大后减小规律,300℃退火时获得最优的力学性能,沿RD和TD抗拉强度最大值分别为242 MPa和247 MPa,同时伸长率超过14%,相较未经退火的板材有显著提高。研究结果为探究LSDR原理制备高质量Mg/Al层合板提供了试验参考。 展开更多
关键词 LSDR Mg/al层合板 退火温度 界面 扩散层
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SiC_(p)/Al复合材料高效低损伤加工技术研究进展
4
作者 赵重阳 韩基山 +2 位作者 王毅 赵波 唐进元 《工具技术》 北大核心 2025年第3期1-19,共19页
铝基碳化硅(SiC_(p)/Al)复合材料在实际加工中存在加工效率低、刀具磨损严重和表面完整性差等问题,上述问题限制着SiC_(p)/Al在工程领域的应用。为实现SiC_(p)/Al的高效低损伤加工,本文从工艺参数的选择、界面冷却润滑、刀具选用及优化... 铝基碳化硅(SiC_(p)/Al)复合材料在实际加工中存在加工效率低、刀具磨损严重和表面完整性差等问题,上述问题限制着SiC_(p)/Al在工程领域的应用。为实现SiC_(p)/Al的高效低损伤加工,本文从工艺参数的选择、界面冷却润滑、刀具选用及优化的角度出发,总结了传统机械加工的研究现状。从激光加工、电火花加工、超声辅助加工、磨料水射流加工、激光加热辅助加工以及电化学射流加工的研究现状出发,详述了各种加工方法的特点以及现阶段存在的突出问题。并从切削力、刀具磨损、材料去除形式、表面和亚表面损伤方面出发,论述了加工参数对表面完整性的影响规律。在总结现有加工方法研究现状的基础上,指出了多能场复合加工是改善SiC_(p)/Al切削性能、降低刀具磨损及表面损伤、提高加工精度和表面完整性的有效途径,也是未来的发展趋势。 展开更多
关键词 SiC_(p)/al复合材料 表面完整性 材料去除形式 刀具磨损 多能场复合加工
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Al纳米颗粒掺杂对Sn基复合焊点组织与性能影响的研究
5
作者 孙磊 王静 +2 位作者 王文昊 姜加伟 张亮 《热加工工艺》 北大核心 2025年第15期182-186,共5页
研究了微量Al纳米颗粒(0~0.5wt%)掺杂对三维封装技术中芯片堆叠互连Sn基焊点的界面组织、润湿性能以及剪切强度的影响。结果表明,掺杂微量的Al纳米颗粒可以显著抑制Sn基复合焊点界面层金属间化合物的生长。当Al颗粒掺杂量为0.3wt%时,Sn... 研究了微量Al纳米颗粒(0~0.5wt%)掺杂对三维封装技术中芯片堆叠互连Sn基焊点的界面组织、润湿性能以及剪切强度的影响。结果表明,掺杂微量的Al纳米颗粒可以显著抑制Sn基复合焊点界面层金属间化合物的生长。当Al颗粒掺杂量为0.3wt%时,Sn/Cu焊点界面层厚度由最初始的3.00μm下降到2.28μm。当Al纳米颗粒掺杂量超过0.3wt%时,复合焊点界面层厚度却出现增厚的趋势。此外,随着微量Al颗粒的掺杂,钎料的熔点未出现明显变化,Sn基钎料的润湿角得到降低。当Al纳米颗粒的掺杂量为0.3wt%时,Sn基钎料的润湿角由未掺杂的16.8°下降到13.4°,降幅20.2%。Sn-0.3Al复合焊点的剪切性能则达到了最大值16.9 MPa,增幅24.3%。继续增加Al纳米颗粒掺杂量,复合焊点的润湿性能和剪切强度逐渐下降。 展开更多
关键词 Sn基复合焊点 al纳米颗粒 界面组织 润湿角 剪切强度
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脉冲激光-超声复合辅助车削SiCp/Al的切屑形成演变过程分析
6
作者 林洁琼 解略 +2 位作者 于行 谷岩 周晓勤 《表面技术》 北大核心 2025年第8期167-179,共13页
目的 SiCp/Al复合材料与传统的金属材料相比具有高硬度、高抗弯强度以及热膨胀系数低等优异的物理性能,但其加工过程困难。旨在揭示脉冲激光-超声复合辅助车削SiCp/Al复合材料的切屑形成机理。方法 建立理论模型来确定最小未变形切屑厚... 目的 SiCp/Al复合材料与传统的金属材料相比具有高硬度、高抗弯强度以及热膨胀系数低等优异的物理性能,但其加工过程困难。旨在揭示脉冲激光-超声复合辅助车削SiCp/Al复合材料的切屑形成机理。方法 建立理论模型来确定最小未变形切屑厚度,进而揭示脉冲激光-超声复合辅助车削SiCp/Al切屑形成的临界条件。并比较常规车削、脉冲激光辅助车削和脉冲激光-超声复合辅助车削的切屑形态,探究脉冲激光功率对切屑形成机理的影响。结果 研究表明,当脉冲激光作用于材料表面时,会产生热软化效应。这种效应使材料更易去除,并减少了切屑自由表面颗粒的破损程度。此外,在超声振动的辅助下,切屑连续性得到进一步改善。通过对加工后工件表面形貌测试发现,脉冲激光-超声复合辅助加工的表面粗糙度最小,为0.388μm,与常规加工相比降低了70.8%;脉冲激光-超声复合辅助加工的亚表面变形层厚度最小,为37.28μm。结论 通过深入分析复合车削切屑的形成及其对表面质量的影响,为优化SiCp/Al复合材料的表面质量提供了有力的理论支撑和实用的加工方法。 展开更多
关键词 脉冲激光-超声复合辅助车削 SICP/al 切屑形成机理 表面质量
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Ti3Al2.5V钛合金切削加工刀具磨损及其影响仿真分析
7
作者 周兆锋 周晚林 +1 位作者 董小飞 宋树权 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第3期165-169,176,共6页
通过数值模拟方法深入探讨了Ti3Al2.5V钛合金在机械加工过程中的刀具磨损现象,该材料因其在航空行业中的广泛应用及加工挑战而受到高度关注。鉴于飞机部件需要具备卓越的疲劳耐久性,强调维持表面的完整性并通过精心选择加工参数实现此... 通过数值模拟方法深入探讨了Ti3Al2.5V钛合金在机械加工过程中的刀具磨损现象,该材料因其在航空行业中的广泛应用及加工挑战而受到高度关注。鉴于飞机部件需要具备卓越的疲劳耐久性,强调维持表面的完整性并通过精心选择加工参数实现此目标。随着加工的进行,刀具磨损会不断改变其几何形态,这一变化进而影响加工力、温度和应力等关键参数。为了定量分析刀具磨损对这些因素的影响,开发了一种有限元模型。研究结果不仅展示了刀具磨损对加工效率和质量的潜在影响,还为刀具的及时更换提供了科学依据。此外,通过优化加工参数,研究有望提高钛合金加工过程的整体性能。 展开更多
关键词 Ti3al2.5V 刀具 磨损 有限元 切削温度
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高Zn含量超高强Al-Zn-Mg-Cu合金强韧化研究现状及发展趋势 被引量：3
8
作者 范才河 毛垚晶 +4 位作者 刘俊伟 吴琴 胡泽艺 李济 武帅 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第2期439-464,共26页
通过增加超高强Al-Zn-Mg-Cu合金中Zn的含量来提升合金的性能已成为超高强Al-Zn-Mg-Cu合金领域的研究热点。国内外学者对高Zn含量超高强Al-Zn-Mg-Cu合金的强韧化机制进行了广泛研究,并取得了多项科研成果,推动了这类合金的发展及其在多... 通过增加超高强Al-Zn-Mg-Cu合金中Zn的含量来提升合金的性能已成为超高强Al-Zn-Mg-Cu合金领域的研究热点。国内外学者对高Zn含量超高强Al-Zn-Mg-Cu合金的强韧化机制进行了广泛研究,并取得了多项科研成果,推动了这类合金的发展及其在多个领域的应用。本文综述了Al-Zn-Mg-Cu合金的强韧化机制和Zn含量的提升对于Al-Zn-Mg-Cu合金强韧化性能的影响,以及微合金化处理、热处理工艺、形变热处理和大塑性变形等强化手段。通过对比分析各种制备和强化方法对合金微观组织及性能的影响,详细阐述了高Zn含量超高强Al-Zn-Mg-Cu合金的强韧化机制及方法,展望了其研究方向和发展前景。旨在为高Zn含量Al-Zn-Mg-Cu合金的成分设计和制备提供指导,以进一步提升其综合性能。 展开更多
关键词 al-ZN-MG-CU合金 强韧化机制 高Zn含量 析出相 超高强铝合金
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Al-3Ti-4.35La中间合金的制备及其细化变质效果
9
作者 丁万武 田旭东 +4 位作者 陈建超 安家志 余海存 魏振鹏 杨成亮 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第3期348-360,共13页
通过SEM、XRD和DSC等手段分析研究了不同保温时间和温度对Al-3Ti-4.35La中间合金中Ti_(2)Al_(20)La相的含量、形态尺寸和形成过程的影响规律,并探究Al-3Ti-4.35La中间合金对Al-7Si合金细化变质的影响。结果表明:在1 150℃下,保温4 min时... 通过SEM、XRD和DSC等手段分析研究了不同保温时间和温度对Al-3Ti-4.35La中间合金中Ti_(2)Al_(20)La相的含量、形态尺寸和形成过程的影响规律,并探究Al-3Ti-4.35La中间合金对Al-7Si合金细化变质的影响。结果表明:在1 150℃下,保温4 min时Al-3Ti-4.35La中间合金中Ti_(2)Al_(20)La相以块状形态均匀分布在基体中,且其含量最高为20.78%,长宽比为2.33;向Al-7Si合金中添加0.2%Al-3Ti-4.35La中间合金后,其α-Al的二次枝晶臂间距、共晶Si的平均尺寸及长宽比分别由未添加的18.33μm、8.91μm、6.6下降至13.88μm、6.12μm、4.1,且粗大的片状共晶Si向棒状转变,具有良好的细化变质效果。 展开更多
关键词 al-3Ti-4.35La合金 Ti_(2)al_(20)La 细化变质 al-7Si合金
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能量密度对于选区激光熔化成型Ti6Al4V合金缺陷特征的影响
10
作者 陈东菊 高超 +3 位作者 范晋伟 潘日 孙锟 郑宸 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第3期267-277,共11页
激光选区熔化技术(SLM)的成型质量受各种因素影响,其中,工艺参数对成型件的冶金缺陷影响最为显著,而熔池特性的研究则是判断激光增材制造成型质量的有力手段。本文建立SLM成型Ti6Al4V粉体3维瞬态热流场数值模型,利用优化后的数值模型分... 激光选区熔化技术(SLM)的成型质量受各种因素影响,其中,工艺参数对成型件的冶金缺陷影响最为显著,而熔池特性的研究则是判断激光增材制造成型质量的有力手段。本文建立SLM成型Ti6Al4V粉体3维瞬态热流场数值模型,利用优化后的数值模型分析熔池的动态演变机制,并在计算流体动力学中利用无量纲数定量描述工艺参数固定情况下熔池的动态演化,结合数值模拟和仿真实验分析球化、孔洞、黏粉和飞溅等缺陷形成机理,探究线能量密度和体能量密度对成型缺陷的影响规律,揭示SLM成型件冶金缺陷的形成机理与抑制方法,并提出一种“工艺参数-熔池特征-成型质量”一体化的方法预测成型质量。此外,本文还分析Ti6Al4V的加工工艺参数与熔池特征和增材制造成型质量的影响关系,包括关键加工参数对熔池热流场的影响,通过结果对比来探究工艺参数对加工质量的影响规律,为优化加工参数提供指导作用,节省大量的时间和成本。结果表明:熔池的主要传热方式为热对流,熔池演变的主要驱动力是蒸发反冲压力、表面张力和马兰戈尼剪切力。随着能量密度的降低,熔池流动性减弱,熔池尺寸表现出一定的规律性。熔融金属在表面张力的驱动下,往往会降低表面能凝固成球状,导致逐层成型后块体内部形成大量孔洞缺陷,严重影响试样的力学性能。因此,为获得力学性能良好的试样,必须精确控制能量密度,防止熔池流动性变化导致内部孔洞缺陷的形成。 展开更多
关键词 选区激光熔化 熔池 TI6al4V 加工缺陷 工艺参数
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Al^(3+)强化单宁酸浮选分离萤石和方解石的研究 被引量：2
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作者 赵晗 李茂林 +3 位作者 孔令东 曾耀莹 崔瑞 姚伟 《金属矿山》 北大核心 2025年第1期138-146,共9页
萤石矿中常富含方解石,在浮选回收萤石时,方解石的抑制效果决定了浮选效果的好坏和分选工艺的繁简。为探索萤石矿浮选中方解石的高效、环保抑制剂,通过纯矿物浮选试验和人工混合矿浮选试验,探讨了Al^(3+)强化环保有机物单宁酸选择性抑... 萤石矿中常富含方解石,在浮选回收萤石时,方解石的抑制效果决定了浮选效果的好坏和分选工艺的繁简。为探索萤石矿浮选中方解石的高效、环保抑制剂,通过纯矿物浮选试验和人工混合矿浮选试验,探讨了Al^(3+)强化环保有机物单宁酸选择性抑制方解石的效果,并通过吸附量测试、Zeta电位测试、UV-Vis测试和X射线光电子能谱测试分析了抑制机理。结果表明,Al^(3+)-单宁酸选择性抑制方解石的效果明显强于单宁酸;单宁酸和油酸钠在两种矿物表面存在竞争吸附,Al^(3+)-单宁酸在方解石表面的吸附作用强于萤石;Al^(3+)与单宁酸发生配位反应生成Al^(3+)-单宁酸配合物,是Al^(3+)-单宁酸在方解石表面吸附强度高于单宁酸,从而进一步抑制方解石上浮的根本原因。 展开更多
关键词 萤石 方解石 浮选 单宁酸 al3+ 组合抑制剂
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喷雾蒸发法制备Al和Ta掺杂锆酸镧锂固态电解质工艺研究
12
作者 高鹏 沈宇帆 +2 位作者 张扬 张海 刘青 《煤炭转化》 北大核心 2025年第2期16-23,共8页
采用喷雾蒸发法制备石榴石型固态电解质锆酸镧锂Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12)(LLZO),并经过煅烧-烧结得到固态电解质片。喷雾蒸发法合成LLZO具有达到分子级别混合、不会产生大量废水、容易调控合成条件等优势。LLZO常见的高锂离子电导率掺... 采用喷雾蒸发法制备石榴石型固态电解质锆酸镧锂Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12)(LLZO),并经过煅烧-烧结得到固态电解质片。喷雾蒸发法合成LLZO具有达到分子级别混合、不会产生大量废水、容易调控合成条件等优势。LLZO常见的高锂离子电导率掺杂相包括Al掺杂LLZO(Li_(6.1)La_(3)Zr_(2)Al_(0.3)O_(12),Al-LLZO)和Ta掺杂LLZO(Li_(6.4)La_(3)Zr_(2)Ta_(0.6)O_(12),Ta-LLZO)。然而,喷雾蒸发法所用的前驱液绝大多数情况下是溶液,因此合成Ta-LLZO存在一定困难,目前还没有用喷雾蒸发法合成Ta-LLZO的相关报道。因此,提出配置含有固态Ta_(2)O_(5)颗粒的悬浊液作为前驱液,进而用喷雾蒸发法合成Ta-LLZO的办法,并采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、电化学阻抗谱(EIS)分析等表征测试技术,研究了Al掺杂和Ta掺杂对蒸发粉末和煅烧粉末的形貌及晶体结构以及对最终固态电解质片形貌、晶体结构、电导率的影响规律。结果表明:对于Al掺杂,在高蒸发温度、高浓度前驱液合成条件下,蒸发粉末容易形成球壳结构,反之容易形成实心结构,对于Ta掺杂,固态Ta_(2)O_(5)颗粒的存在使得蒸发粉末容易形成实心结构;Al掺杂的煅烧粉末里含有较多的LaAlO_(3)杂质,而Ta掺杂的煅烧粉末里含有较多的La_(2)Zr_(2)O_(7)杂质;Al掺杂的电解质片的锂离子电导率为2.0×10^(-4) S/cm,Ta掺杂的电解质片的锂离子电导率为2.7×10^(-4) S/cm。 展开更多
关键词 al-LLZO Ta-LLZO 喷雾蒸发法 形貌 锂离子电导率
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工艺参数对Al_(2)O_(3)-C耐火材料抗氧化性和抗水化性的影响
13
作者 张瑞 孙旭东 +5 位作者 魏瀚 袁彪 王俊涛 袁林 刘士范 陈松林 《耐火材料》 北大核心 2025年第1期65-69,共5页
为了研究各因素对Al_(2)O_(3)-C耐火材料抗氧化和抗水化性能的影响,以优化其制备工艺,以板状刚玉、Al粉、电熔锆刚玉、活性氧化铝粉、鳞片石墨为主要原料,使用热固性酚醛树脂为结合剂,采用液压成型制成?50 mm×50 mm的圆柱体试样,... 为了研究各因素对Al_(2)O_(3)-C耐火材料抗氧化和抗水化性能的影响,以优化其制备工艺,以板状刚玉、Al粉、电熔锆刚玉、活性氧化铝粉、鳞片石墨为主要原料,使用热固性酚醛树脂为结合剂,采用液压成型制成?50 mm×50 mm的圆柱体试样,在埋碳气氛下对试样进行了热处理。选取Al粉加入量(加入质量分数分别为6%、9%和12%)、石墨加入量(加入质量分数分别为5%、15%和25%)、热处理温度(680、950、1 500℃)和保温时间(3、6、9 h)为研究因素,每个因素选取3个水平进行正交设计,分析了其对Al_(2)O_(3)-C耐火材料抗氧化和抗水化性能的影响。结果表明:1)Al粉加入量和石墨加入量为影响抗氧化性能的主要因素,而热处理温度和保温时间为次要因素;2)Al粉加入量和热处理温度是影响抗水化性能的主要因素,而石墨加入量和保温时间为次要因素;3)综合考虑,最优工艺为:Al粉加入量9%(w),石墨加入量5%(w),热处理温度1 500℃,保温时间6 h,制备的试样中存在柱状的Al_(4)O_(4)C,能够显著提高材料的抗氧化和抗水化性能。 展开更多
关键词 al_(2)O_(3)-C耐火材料 al_(4)O_(4)C 抗水化性能 抗氧化性能
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搅拌摩擦加工及T6处理对Al-Si-Fe合金组织和力学性能的影响
14
作者 陈胜迁 郑志斌 +2 位作者 宋新华 唐辉 杨壹 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第8期168-176,共9页
通过光学显微镜、扫描电子显微镜和拉伸测试等研究了搅拌摩擦加工及T6处理对Al-Si-Fe合金组织和力学性能的影响。结果表明,经过搅拌摩擦加工后,合金中的富铁相和共晶硅由粗大的板条状转变成细小的颗粒状和短棒状。其中,富铁相的平均长... 通过光学显微镜、扫描电子显微镜和拉伸测试等研究了搅拌摩擦加工及T6处理对Al-Si-Fe合金组织和力学性能的影响。结果表明,经过搅拌摩擦加工后,合金中的富铁相和共晶硅由粗大的板条状转变成细小的颗粒状和短棒状。其中,富铁相的平均长度和长径比分别降低了96.5%和81.5%,细化效果优于共晶硅。T6处理后,富铁相和共晶硅发生了明显的圆整化和球化,基本消除了尖角、平直等轮廓,形状系数进一步提高。同时,富铁相中的Fe/Si比例降低,促进了富铁相类型的转变。随着固溶时间的延长,富铁相和共晶硅的长径比均略有降低,而富铁相的面积分数和长度略有降低,这是Fe、Si在基体中的溶解造成的。T6处理后,合金的强度显著提高,但塑性降低。当固溶时间为3 h时,合金的综合性能达到最佳,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到300 MPa、230 MPa和13.2%。 展开更多
关键词 搅拌摩擦加工 al-SI-FE合金 富铁相 微观组织演变 力学性能
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Al-50% Si合金干摩擦磨损性能研究
15
作者 牛秋林 张深圳 +3 位作者 荆露 戎杰 邱新义 李鹏南 《航空制造技术》 北大核心 2025年第6期115-122,共8页
开展硬质合金与Al-50%Si合金干摩擦磨损试验,旨在探究载荷、滑动速度对Al-50%Si合金摩擦磨损性能的影响及硬质合金磨损机理。结果表明,摩擦系数随时间呈现3个变化阶段:磨合阶段、过渡阶段、稳定阶段。Al-50%Si合金磨损量随载荷、滑动速... 开展硬质合金与Al-50%Si合金干摩擦磨损试验,旨在探究载荷、滑动速度对Al-50%Si合金摩擦磨损性能的影响及硬质合金磨损机理。结果表明,摩擦系数随时间呈现3个变化阶段:磨合阶段、过渡阶段、稳定阶段。Al-50%Si合金磨损量随载荷、滑动速度的增加而增大。低滑动载荷摩擦条件下,Al-50%Si合金的磨损机理为剥层磨损;当载荷超过50 N时,Al-50%Si合金的磨损机理转变为“磨粒磨损+剥层磨损”。低滑动速度摩擦条件下,Al-50%Si合金的磨损机理为“剥层磨损+磨粒磨损”;随着滑动速度的提高,Al-50%Si合金的磨损机理变为剥层磨损。同时,硬质合金球表面主要产生划痕、粘结、剥落等磨损特征,磨损机制为粘结磨损和磨粒磨损。 展开更多
关键词 硬质合金 al-50%Si合金 干摩擦磨损 摩擦系数 剥层磨损 磨损机制
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高温淬火优化Nb-Ti-Al合金挤压棒室温塑性的研究
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作者 王峰 白润 +5 位作者 白伟 孙锐 蔡小梅 夏明星 刘辉 张文 《稀有金属与硬质合金》 北大核心 2025年第2期83-87,共5页
通过室温拉伸试验和金相组织观察,研究了挤压态和挤压+高温(1150、1200、1250、1300℃)淬火态低密度铌合金(Nb-35Ti-5Al-5V-1Zr-0.08C)棒材的室温力学性能和微观组织,探讨了淬火态合金室温塑性大幅提高的机理。结果表明,与挤压态合金相... 通过室温拉伸试验和金相组织观察,研究了挤压态和挤压+高温(1150、1200、1250、1300℃)淬火态低密度铌合金(Nb-35Ti-5Al-5V-1Zr-0.08C)棒材的室温力学性能和微观组织,探讨了淬火态合金室温塑性大幅提高的机理。结果表明,与挤压态合金相比,4种高温淬火态合金的室温断后伸长率和断面收缩率均明显提高,其中1300℃淬火态合金具有最高的室温断后伸长率(18.5%)和最高的断面收缩率(48%)。挤压态铌合金棒由于基体组织晶粒粗大以及TiC第二相粒子粗大且偏析等原因,室温拉伸过程发生脆性断裂。高温淬火促进了TiC第二相粒子向基体回溶,淬火温度的升高进一步提高了TiC第二相粒子的细化和球化程度;高温淬火还促使一些粗大晶粒转变为亚晶结构,形成细晶效应,最终极大改善了低密度铌合金挤压棒材的室温塑性。 展开更多
关键词 低密度铌合金 Nb-Ti-al 挤压 高温淬火 室温塑性 第二相粒子
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激光熔化沉积Al-Mg-Sc-Zr合金元素烧损及缺陷分析
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作者 刘筱 谢莉 +3 位作者 肖罡 朱必武 詹海鸿 李伟奇 《机械工程材料》 北大核心 2025年第1期59-64,共6页
在不同扫描速度(3,4,5 mm·s^(-1))下激光熔化沉积Al-Mg-Sc-Zr高强铝合金,研究了镁、钪、锆元素烧损行为及合金缺陷形成机理。结果表明:随着扫描速度增加,合金中气孔平均尺寸增大,数量增多;不同扫描速度下,合金中铝、镁、钪和锆元... 在不同扫描速度(3,4,5 mm·s^(-1))下激光熔化沉积Al-Mg-Sc-Zr高强铝合金,研究了镁、钪、锆元素烧损行为及合金缺陷形成机理。结果表明:随着扫描速度增加,合金中气孔平均尺寸增大,数量增多;不同扫描速度下,合金中铝、镁、钪和锆元素都呈均匀分布;沉积过程中钪和锆元素主要烧损形式为氧化,其烧损率不受扫描速度影响,镁元素主要烧损形式为汽化,随着扫描速度增加,激光能量密度减小,烧损率先增大后减小。 展开更多
关键词 激光熔化沉积 al-MG-SC-ZR合金 显微组织 元素烧损 孔隙缺陷
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稀土Eu对Al-Mg-Si-Fe合金显微组织与性能的影响
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作者 陈海燕 潘美诗 +3 位作者 邓权威 龙协 黄小汉 王超 《材料工程》 北大核心 2025年第2期160-166,共7页
开发具有高强和高导电、导热特性的铝合金,是实现铝合金材料在电气电子、散热工业应用的关键。针对这些需求,系统研究Al-Mg-Si-Fe合金中加入微量Eu对真空压铸制品组织和性能的影响。研究结果表明:添加0.05%~0.25%(质量分数,下同)Eu的合... 开发具有高强和高导电、导热特性的铝合金,是实现铝合金材料在电气电子、散热工业应用的关键。针对这些需求,系统研究Al-Mg-Si-Fe合金中加入微量Eu对真空压铸制品组织和性能的影响。研究结果表明:添加0.05%~0.25%(质量分数,下同)Eu的合金变质效果呈先增强后减弱的变化规律,其中加入量为0.15%合金时晶粒明显被细化,脆性(FeSiAl)共晶相和长板状共晶Si的析出被抑制,同时减少Mg在铝基体中固溶度,降低合金的晶格畸变,导致合金的力学性能、导电和导热性能同时获得改善。Al-Mg-Si-Fe-0.15Eu合金的导热系数为68.50 mm^(2)/s,导电率为51.4%ICAS,抗拉强度为148 MPa,伸长率达到16.20%。与原始Al-Mg-Si-Fe铸态合金相比,导热系数增加12.50 mm^(2)/s,导电率提高了1.4%ICAS,抗拉强度提高了20 MPa,伸长率增加了5.4%,合金拉伸断口形貌从准解理断裂变为韧性断裂特征。 展开更多
关键词 al-Mg-Si-Fe铝合金 稀土变质 力学性能 导电性能 导热性能
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均匀化处理对时效强化Al-Mg-Zn-Sc-Zr合金微观组织与性能的影响
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作者 李波 许龙 +1 位作者 杨涵 杜勇 《材料导报》 北大核心 2025年第16期219-224,共6页
利用差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、维氏显微硬度计和电导率仪等研究了均匀化处理对时效强化Al-Mg-Zn-Sc-Zr合金微观组织与性能的影响。实验结果表明:铸态Al-Mg-Z... 利用差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、维氏显微硬度计和电导率仪等研究了均匀化处理对时效强化Al-Mg-Zn-Sc-Zr合金微观组织与性能的影响。实验结果表明:铸态Al-Mg-Zn-Sc-Zr合金存在严重的枝晶偏析,大量非平衡第二相T-Mg_(32)(A1,Zn)_(49)相沿晶界呈连续网状分布;同时,α-Al基体上还存在少量的初生Al_(3)(Sc,Zr)粒子。DSC曲线显示,铸态Al-Mg-Zn-Sc-Zr合金在465℃处存在明显的吸热峰;因此,为避免出现过烧现象,该合金均匀化温度设置为460℃。随着均匀化时间从4 h延长到24 h,合金中非平衡第二相T-Mg_(32)(A1,Zn)_(49)相逐渐回溶到α-Al基体中,其体积分数从6.45%下降到0.55%;同时观察到合金中有大量弥散分布的二次Al_(3)(Sc,Zr)粒子析出。随着均匀化时间延长到32 h,合金出现过烧现象。合金的硬度与电导率随均匀化时间的延长均呈现出先上升后下降的趋势,在24 h时合金的硬度与电导率达到最大值(116.71HV、30.3%IACS)。结合微观组织表征和性能分析,确定了铸态Al-Mg-Zn-Sc-Zr合金最佳均匀化工艺为460℃/24 h。 展开更多
关键词 时效强化al-Mg-Zn-Sc-Zr合金 均匀化处理 微观组织 al_(3)(Sc Zr)粒子
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温度对Al-Sn-Bi-Pb复合粉末水反应特性的影响
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作者 周星 闫超宇 +1 位作者 陈珊姗 黄蕾 《固体火箭技术》 北大核心 2025年第3期390-396,共7页
铝(Al)粉表面存在的惰性氧化膜,极大降低了Al/H2O反应速率,限制了其在高活性金属燃料中的应用。为提高Al/H2O反应速率和反应效率,采用低熔点元素(Sn、Bi、Pb)对Al进行活化并制备了Al-Sn-Bi-Pb复合粉末,利用水反应测试装置研究了温度(25... 铝(Al)粉表面存在的惰性氧化膜,极大降低了Al/H2O反应速率,限制了其在高活性金属燃料中的应用。为提高Al/H2O反应速率和反应效率,采用低熔点元素(Sn、Bi、Pb)对Al进行活化并制备了Al-Sn-Bi-Pb复合粉末,利用水反应测试装置研究了温度(25~70℃)对Al-Sn-Bi-Pb复合粉末水反应特性的影响,并利用XRD和SEM对水反应产物物相组成和微观组织结构进行了分析。结果表明,Sn、Bi、Pb的加入提高了复合粉末的密度,促进了Al粉的燃烧,提高了Al粉的燃烧效率。随着温度升高,平均反应速率加快,在70℃时最高可达4 936 mL·g^(-1)·min^(-1);25℃时,Al-Sn-Bi-Pb复合粉末燃烧产物主要为蜂巢状花瓣结构的AlOOH和短棒状结构的Al(OH)_(3),70℃时则主要为蜂巢状花瓣结构AlOOH。蜂巢花瓣状结构的形成与H2的形成有直接关系,同时这些孔洞的存在又为水分子的进入提供了通道,促进了反应的发生。 展开更多
关键词 al-Sn-Bi-Pb复合粉末 水反应特性 微观结构 温度
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