【摘 要】
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用自蔓延高温合成(Self-propagatingHigh-temperatureSynthesis-SHS)技术制备了TiCP/2A12复合材料,通过XRD和SEM分析了复合材料的相组成、TiC颗粒形貌以及颗粒在基体中的分布.测试了复合材料在室温和高温条件下的力学性能以及热膨胀系数.结果显示,SHS反应合成TiCP/2A12复合材料的增强颗粒细小圆整,在基体2A12合金中分布均匀.复合材料屈服强
【机 构】
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燕山大学 燕山大学;中国皮革和制鞋工业研究院
【出 处】
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第十一届全国特种铸造及有色合金学术年会、第五届全国铸造复合材料学术年会、第十二届全国铸钢及熔炼学术年会暨中国有色金属加工
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用自蔓延高温合成(Self-propagatingHigh-temperatureSynthesis-SHS)技术制备了TiCP/2A12复合材料,通过XRD和SEM分析了复合材料的相组成、TiC颗粒形貌以及颗粒在基体中的分布.测试了复合材料在室温和高温条件下的力学性能以及热膨胀系数.结果显示,SHS反应合成TiCP/2A12复合材料的增强颗粒细小圆整,在基体2A12合金中分布均匀.复合材料屈服强度、抗拉强度均随TiC颗粒质量分数的增加而提高.在室温下,当TiC颗粒的质量分数为20﹪时,屈服强度为461MPa、抗拉强度为554MPa.与基体合金相比,分别提高了30.35﹪和46.35﹪;在300℃时,20﹪的TiCP/2A12复合材料的弹性模量仍可达到75GPa,高于基体2A12铝合金在室温时的弹性模量71GPa.复合材料的室温和高温断口均呈韧型断裂,断裂原因为增强颗粒与基体的界面脱粘而造成的.TiC颗粒的加入明显降低了材料的热膨胀系数.20﹪的TiCP/2A12复合材料在100℃时的热膨胀系数为21.4×10-6/℃;60﹪的TiCP/2A12复合材料在100℃时的热膨胀系数为10.32×10-6/℃,分别比基体2A12合金降低了5.65﹪和38.98﹪,显示出良好的热稳定性.
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半固态坯料制备工艺多种多样,又各有优缺点,通过优化工艺获得理想半固态显微组织成为近年来国内外研究热点之一;信息化又带动了半固态加工成形的精确化即精确控形和控构,利用数值模拟技术分析半固态金属成形工艺过程,控制和优化工艺参数,对于有效指导流变铸造、触变成形有十分重要的意义.归纳、总结了近年来国内外半固态坯料制备及其加工成形数值模拟技术的最新进展,并对其发展趋势作出展望.
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介绍了阻尼冷却管法制备半固态浆料工艺的试验装置及其工艺流程,采用A356铝合金进行了不同浇注温度的系列试验,同时采用冷却斜槽工艺进行了两种工艺对比试验.对两种工艺条件下生产的铸件微观结构中晶粒尺寸和形状因子测算分析结果表明,浇注温度越低,浇铸的铸件晶粒尺寸和形状因子数值就越小,晶粒球化程度越高.同一工艺参数下阻尼冷却管法制备的铸件晶粒更为细小和圆整.
分析了半固态合金浆料形成过程的晶粒形核动力学和生长动力学,提出非枝晶组织由液态直接生成的形成机制.添加适当的异质形核质点,可增加晶粒形核基底数量,施加搅拌作用产生强迫对流,可加快液相中原子向形核基底的扩散速度,并阻碍达到临界尺寸的晶坯聚集,从而显著细化晶粒尺寸.强迫对流下晶粒具有自旋行为,使其在生长过程中不断变换固-液界面前沿的温度场和浓度场,保证晶粒在各个方向相对均匀地生长;同时强迫对流使固-液
研究了Sr对原位Mg2Si/Al复合材料显微组织的影响,并利用等温热处理的方法成功地得到了半固态球状组织.其结果显示Sr加入后能够改变初生Mg2Si的树枝晶形貌,随着含量的增加,其形貌逐渐由多边形状变为块状,经过等温热处理后,初生Mg2Si相和?-Al相同时被球化,并简要地讨论了球化机理.
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