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团簇对粉末热挤压铝基复合材料力学性能的影响

马国 , 丁雨田 , 金培鹏 , 王冬强

材料科学与工艺 doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20150411

为明确晶须团簇行为对材料力学性能的影响,采用粉末热挤压法制备了硼酸镁晶须增强铝基复合材料,对不同含量的晶须增强铝基复合材料进行了力学性能测试,并基于载荷传递模式提出相应的模型对材料强度进行预测。结果表明:随着硼酸镁晶须含量的增加,团簇加剧;当晶须体积分数大于10%时,材料力学性能降低;提出的模型考虑了团簇因素,成功预测了复合材料的实验强度。

关键词: 铝基复合材料 , 硼酸镁晶须 , 热挤压 , 团簇 , 力学性能

热处理对粉末热挤压法制备6061铝合金强度和塑性的影响

马国 , 丁雨田 , 金培鹏 , 刘国龙

材料科学与工艺

研究了单级固溶及峰值时效处理对粉末热挤压法制备6061铝合金显微组织及室温力学性能的影响,观察了合金挤压态、固溶态及时效处理后的显微组织,并对其力学性能进行了测试。结果表明:挤压态材料的晶粒均匀细小,基体合金中存在大量的第二相颗粒,主要为Mg2 Si相;热挤压后的6061铝合金经固溶时效处理(530℃×1 h水冷+170℃×6 h)后,晶粒内部析出大量的β″(Mg5Si6)相,并伴有少量棒状的β′(Mg2Si)相析出,拉伸强度和延伸率分别为311 MPa和10%,相比挤压态铝合金,其拉伸强度提高了近160%。

关键词: 6061铝合金 , 热挤压 , 热处理 , 力学性能

热处理对Mg2B2O5w/6061Al复合材料组织和性能的影响

马国 , 丁雨田 , 金培鹏 , 王冬强

材料热处理学报

研究了单级固溶及峰值时效处理对粉末热挤压法制备5 vol% Mg2B2O5w/6061Al复合材料组织和力学性能的影响.结果表明:经粉末热挤压制备的材料,晶须分布相对均匀,但长径比显著降低,材料主要由α(Al)、Mg2B2O5w和Mg2Si相为主;热挤压态复合材料经固溶时效(510℃×1 h+160 ℃×9 h)处理后,晶粒内部析出大量的β’相;拉伸强度、屈服强度和伸长率分别为357.6 MPa、205 MPa和8.77%,相比挤压态复合材料,拉伸强度和屈服强度分别提高了81%和78%;拉伸断口分析表明,材料的失效形式以基体的韧性断裂和晶须团聚体的脆性开裂为主.

关键词: 铝基复合材料 , 硼酸镁晶须 , 热挤压 , 热处理 , 断口

Mg2B2O5W,SiC 和 Gr 颗粒增强6061Al 基复合材料的摩擦磨损行为

丁雨田 , 王冬强 , 胡勇 , 彭和思 , 马国

材料工程 doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.10.007

采用粉末热挤压法制备2%Mg2 B2 O5w/6061Al,2%Gr/6061Al,2%SiCp/6061Al,2% Mg2 B2 O5w +2%Gr/6061A,2%Mg2 B2 O5w +2%SiCp/6061Al,2%Mg2 B2 O5w +2%Gr+2%SiCp/6061Al 单一及混杂增强的铝基复合材料,并对其耐磨性和摩擦行为进行研究。结果表明:随着载荷的增大,各种复合材料的磨损率均增大,石墨的添加增大了铝基复合材料的磨损率;复合材料的摩擦因数随载荷的增大而降低并趋于稳定,摩擦因数均介于0.22~0.32之间。未加入石墨的复合材料的磨损机制以磨料磨损和轻微的黏着磨损为主,加入石墨后复合材料的磨损机制转变为剧烈的黏着磨损。

关键词: 粉末热挤压 , 增强体 , 铝基复合材料 , 摩擦磨损

非晶Fe78Si9B13合金涂层及涂层对磁性能的影响

马国 , 郭彦宏 , 支起铮 , 何开元

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2010.04.013

研究了非晶Fe78Si9B13合金涂层工艺及涂层对非晶Fe78Si9B13合金磁性能的影响.结果表明:使用适当的涂层工艺涂层后的非晶Fe78Si9B13合金带材涂层厚度均匀,显示出良好的耐电压性;X射线衍射实验结果表明,纵向磁场热处理后,涂层及未涂层的Fe-Si-B合金衍射花样特征基本相同;与未涂层的非晶Fe78Si9B13合金相比,经涂层的Fe78Si9B13非晶合金静态磁性能有所下降,但经涂层处理后的非晶合金有效的降低了其在高频下的铁损,对于高频率工作条件下的非晶合金器件,具有一定的应用价值.

关键词: 非晶 , 涂层 , 纵向磁场热处理 , 铁损 , 耐电压性

晶须增强铝基复合材料润湿性行为的研究现状

马国 , 金培鹏 , 谷宁杰 , 王金辉

材料导报

提出液态浸渗法为晶须增强铝基复合材料的主要制备工艺,且基体与增强体的浸润程度是制造复合材料使其达到理想结构强度的关键,是反映界面性能的重要因素;介绍了在制备复合材料的过程中,润湿性的表征、实验方法及改善铝合金基体与增强体晶须润湿性的几种主要方式,并分析了这几种方式的优缺点;最后提出通过合适的工艺对晶须进行涂层处理,能够有效改善晶须与基体之间的润湿性,提高铝基复合材料的力学性能.

关键词: 铝基复合材料 , 晶须 , 界面 , 润湿性

Si含量对纳米晶Fe87-xCu1Nb3SixB9合金磁性能的影响

马国 , 支起铮 , 丁丹 , 连法增 , 何开元

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2010.02.019

研究了Si含量对Fe87-x Cu1 Nb3 Six B9合金经不同方式退火后磁性能的影响.结果表明:随Si含量的增加,Fe87-x Cu1 Nb3 Six B9合金经普通退火后软磁性能逐渐得到优化;经磁退火后可感生出单轴磁各向异性,且磁退火特征随Si含量的增加而逐渐明显.根据横磁退火实验结果计算出的感生磁各向异性值K,,则由26.7J/m3(Si=9.5at%)降低至14.1J/m3(Si=13.5at%).由实验数据的分析认为Fe87-x Cu1 Nb3 Six B9合金在高Si含量时经普通退火或纵磁退火后呈现优异的软磁特性,归因于析出的α-Fe(Si)相晶粒具有小的磁晶各向异性K,从而导致合金具有更低的有效磁各向异性常数所至.

关键词: 纳米晶合金 , 磁性 , 磁退火 , 感生磁各向异性

粉末冶金法制备铝基复合材料的研究

马国 , 丁雨田 , 金培鹏 , 刘国龙

材料导报

论述了铝基复合材料研究和发展的概况,简要介绍了非连续增强铝基复合材料常用的几种制备方法,包括挤压铸造法、原位反应法、搅拌铸造法和粉末冶金法等,并重点针对粉末冶金法做了系统的阐述,包括这种方法的优势、具体的制备工艺、材料性能的影响因素及研究进展等.最后,展望了粉末冶金法进一步用于制备非连续增强铝基复合材料的前景.

关键词: 粉末冶金法 , 非连续增强铝基复合材料 , 制备工艺

球磨工艺对Mg2B2O5w/6061Al基复合材料微观组织演变及力学性能的影响

马国 , 丁雨田 , 金培鹏

稀有金属

采用粉末热挤压法制备了硼酸镁晶须增强铝基复合材料,对球磨工艺参数、粉末特性及热挤压态复合材料间的相互关系进行了研究.研究结果表明,在球磨过程中,增强体晶须的添加促进了基体合金的变形,加快了铝粉颗粒的焊合与断裂过程的发生.在球磨过程中,经过适当时间的高速球磨后,铝合金基体晶粒尺寸减小,增强体晶须在基体中的分布得到显著改善,从而使热挤压态复合材料力学性能得到大幅度的提高.

关键词: 铝基复合材料 , 硼酸镁晶须 , 球磨 , 热挤压 , 力学性能

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