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Al-TiO2系XD合成的动力学分析 朱和国1,吴申庆2,吴锵3,王恒志3,卫中山2 (1.东南大学,材料科学与工程系,南京,210096南京理工大学,材料科学与工程系,南京,210094;2.东南大学,材料科学与工程系,南京,210096;3.南京理工大学,材料科学与工程系,南京,210094) 摘要:通过XD(Exothermic Dispersion)法原位反应生成Al2O3与Al3Ti增强的铝基复合材料,对反应过程动力学机理进行了探讨.结果表明Al/TiO2经充分混合,挤压成坯后,在真空炉中以一定的升温速率加热至800 ℃左右时发生剧烈的化学反应.SEM,XRD及能谱分析可知:生成物Al2O3呈等轴颗粒状,Al3Ti呈棒状,并进一步说明了升温速率,铝含量,压坯的预紧实度等因素对反应结果的影响. 关键词:原位化学反应; 动力学; 燃烧波; 铝基复合材料; [全文内容正在......
B/TiO2摩尔比对Al-TiO2-B系XD合成过程及其力学性能的影响 李军1,朱和国2,吴申庆1,王恒志2 (1.东南大学,材料科学与工程系,南京,210096;2.南京理工大学,材料科学与工程系,南京,210094) 摘要:主要讨论了B/TiO2摩尔比对Al-TiO2-B系XD(热扩散反应)合成过程及其力学性能的影响.随着B/TiO2摩尔比从0增加到2,Al基体的晶粒细化,反应产物 Al2O3分布的均匀性提高;棒状物Al3Ti的量逐渐减少直至消失;同时,该反应系的实际燃烧温度下降,反应速度减小,反应产物的致密度提高,力学性能明显改善,其抗拉强度由224.5 MPa上升到354.5 MPa,延伸率由3.2 %升高到5.6 %,断口中棒状物Al3Ti逐渐消失,形成的韧窝细小而密集. 关键词:热扩散反应; 燃烧温度; 摩尔比; 抗拉强度; 延伸率; [全文内容正在添加中] ......
Al-TiO2-B2O3-C系XD合成铝基复合材料的反应机理及力学性能朱和国1,王恒志1,吴申庆21. 南京理工大学材料科学与工程系2. 东南大学材料科学与工程系摘 要:研究了Al-TiO2-B2O3-C反应系XD合成铝基复合材料的反应机理.结果表明在Al-TiO2-B2O3-C系中,当B2O3/TiO2摩尔比=0.5,C/TiO2摩尔比=0时,TiO2和B2O3分别与Al结合生成热力学稳定的Al2O3和活性Ti原子,B原子,B原子和Ti原子分别穿过各自反应层结合生成热力学稳定的TiB2,过剩的Ti原子则与Al结合生成棒状物Al3Ti;加入碳粉后,Ti原子将优先与C和C与Al的化合物Al4C3反应生成TiC,Al3Ti逐渐减少,在C/TiO2摩尔比为0.5时,Al3Ti相基本消失,力学性能得到改善,其......
铝板搅拌摩擦加工后原位自生第二相颗粒及焊核区晶粒尺寸陈吉,邓慕阳,陈科,张澜庭,单爱党上海交通大学材料科学与工程学院上海市先进高温材料及其精密成形重点实验室摘 要:对1060铝板进行了搅拌摩擦加工(FSP),通过在加工区添加钛粉的方法原位生成了第二相Al3Ti颗粒,研究了第二相颗粒的分布及焊核区晶粒尺寸.结果表明:在焊核区前进侧钛粉的弥散程度随FSP道次的增多而增大,4道次后基本呈弥散分布,并与铝反应生成纳米级Al3Ti颗粒,该颗粒从界面处剥落后仍聚集于钛粉周围;第二相颗粒有效地限制了晶粒的长大,其数量较多的区域晶粒较细小,且在加工后热处理中几乎不发生长大.关键词:搅拌摩擦加工;原位自生;金属间化合物;第二相颗粒;晶粒;......
2618-Ti铝合金制备过程中的显微组织与硬度伍波1,苏旭平1,涂浩1,刘亚1,彭浩平2,王建华11. 常州大学材料科学与工程学院2. 江苏省油气储运技术重点实验室,常州大学摘 要:采用光学显微镜,扫描电镜和能谱仪等研究了2618-Ti铝合金制备过程中的显微组织演变和硬度变化.结果表明,2618-Ti铝合金铸态组织主要由等轴状α(Al)相,晶间低熔点共晶组织,分布于晶内和晶界的针状Al9Fe Ni相和存在于晶内的细小Al3Ti相组成.均匀化处理后,在Al3Ti相周围形成了Al18Mg3Ti2相,合金的晶粒组织明显长大.热轧变形后,Al9Fe Ni相得到碎化,呈现为明显的变形组织特征.冷轧后的晶粒组织沿轧制方向伸长,Al9Fe Ni相得到了明显的碎化,Al3Ti相得到了一定程度的破碎.固溶处理后......
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Al2O3/AlTiC/ZrO2/透辉石陶瓷材料的力学性能及微观结构 刘长霞1,孙军龙1,张希华2,张建华1 (1.山东大学机械工程学院,济南,250061;2.山东大学材料科学与工程学院,济南,250061) 摘要:将金属Al,Al3Ti和TiC以AlTiC中间合金的形式以及ZrO2颗粒共同引入Al2O3基体材料中,热压制备了Al2O3/TiC/ZrO2/AlN复合材料.在此基础上,添加(体积分数)1%透辉石作为烧结助剂,以实现复合材料的液相烧结并促进其致密化程度.复合材料在烧结过程中有新相AlN生成;同时Al,TiC以及Al3Ti释放的Ti原子发生原子重组生成Al2Ti4C.对热压后材料的硬度,断裂韧度和抗弯强度进行了测试和分析;探讨了透辉石对材料致密化程度及力学性能的影响效果;研究了复合材料断面断裂方式的变化对其力学性能的影响;并对AlTiC中间合金的细化特性进行了分析......
原位生成AlN-Al3Ti复合增强铝基复合材料研究 董晟全1,严文1,周敬恩2,赵玉厚1,李建平1 (1.西安工业学院,陕西,西安,710032;2.西安交通大学材料科学与工程学院,陕西,西安,710049) 摘要:研究了AlN-Al3Ti/ZL101原位复合材料的制备工艺,采用OM,SEM及TEM对该材料的微观结构进行了研究,用MTS800力性试验机测试了材料的力学性能.研究表明:在AlN-Al3Ti/ZL101原位复合材料中,尺寸约为0.5μm的Al3Ti增强相均匀弥散分布于α-Al晶粒内部,尺寸为30 nm的AlN增强相弥散分布于共晶体内部.增强体使α-Al和共晶体明显细化,起到强化作用.AlN-Al3Ti/ZL101原位复合材料中第二相在Al3Ti与α-Al之间存在共格对应关系.AlN相作为共晶硅的异质晶核使共晶Si显著细化.经热处理后,AlN-Al3Ti/ZL101复合材......
Al/Ti/Al复合层原位生成金属间化合物连接陶瓷 杨俊1,吴爱萍1,李晓宁1,邹贵生1,任家烈1,梁陈剑1 (1.清华大学,北京,100084) 摘要:用Al/Ti/Al复合层作连接材料,通过连接温度下原位生成金属间化合物真空连接Si3N4陶瓷.研究了Al与Ti的厚度匹配和工艺参数对接头显微组织及其强度的影响和接头的形成过程.结果表明:当原位生成的连接层金属组织为Al3Ti/Ti/Al3Ti时,由于纯金属间化合物Al3Ti脆性大,且其与剩余Ti片的结合强度低,陶瓷接头强度低;当连接层金属组织为大量Al3Ti颗粒加少量Al基固溶体时,连接层金属能获得良好的强化效果,与用纯Al连接的接头相比,接头室温和高温强度显著提高.Al与Ti的厚度匹配和连接参数适当时,接头室温和600℃剪切强度可分别达到89.4 MPa和29.7MPa. 关键词:陶瓷; Al/Ti/Al复合层; 金属间化合物......
ZL205A合金块状偏析形成机理贤福超,郝启堂,范理西北工业大学凝固技术国家重点实验室摘 要:以实际生产过程中ZL205A合金铸件块状偏析缺陷为研究对象,研究了该合金块状偏析显微组织和偏析相的化学成分,并研究块状偏析相的显微硬度及其对力学性能的影响.结果表明:ZL205A合金块状偏析是由Al3Ti,Al3V和Al3Zr组成的混合组织,显微组织呈规则的长方形或花瓣状,偏析缺陷对试样抗拉强度和延伸率影响较大,但偏析相显微硬度比基体高,热处理并不能消除块状偏析;块状偏析是在合金液凝固结晶过程中,Al3Ti,Al3V和Al3Zr形核质点聚集,长大造成的,预制锭中粗大的块状组织对其形成具有一定的形态遗传性.关键词:偏析;ZL205A;Al3Ti;微观偏析;形成机理;显微硬度;......
