刘晓云
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王文广
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王东
,
肖伯律
,
倪丁瑞
,
陈礼清
,
马宗义
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2017.00015
采用粉末冶金法制备了名义尺寸为150、300、500 μm的片层石墨(graphite flakes, Gf)增强铝基(50%Gf/Al,体积分数)复合材料,得到密度均接近理论密度的致密复合材料坯锭。片层石墨与铝合金基体结合紧密,界面处无裂纹、孔洞等缺陷。片层石墨的(001)Gf基面与复合材料坯锭的圆周方向(坯锭的xy平面)基本平行,但受粉末冶金工艺的影响,较小片层石墨的(001)Gf基面与坯锭的xy平面略有偏差。随着片层石墨的尺寸增大,偏差逐渐减少。复合材料的强度随着片层石墨尺寸增加逐渐降低。150 μm片层石墨复合材料的弯曲强度为82 MPa,当片层石墨尺寸增至500 μm时,强度降低至39 MPa。片层石墨强度较低,裂纹容易沿片层石墨的层间扩展,随着片层石墨尺寸增大,这一现象更加明显,容易在断口中观察到片层石墨剥离的现象。复合材料xy平面的热导率随片层石墨尺寸增大而增加,最高可达604 W/(mK),与尺寸较小的片层石墨相比提高63%。300、500 μm片层石墨复合材料的界面换热系数略低于理论值,但150 μm片层石墨复合材料的界面换热系数明显小于理论值。除了片层石墨的尺寸,其形状、分布和内部缺陷等对复合材料的热导率也有一定的影响。
关键词:
片层石墨
,
铝基复合材料
,
热导率
,
力学性能
杨超
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王继杰
,
马宗义
,
倪丁瑞
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付明杰
,
李晓华
,
曾元松
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00154
在转速1600 r/min,焊速200 mm/min;转速800 r/min,焊速200 mm/min;转速400 r/min,焊速400 mm/min 3组参数下对2mm厚的退火态7B04铝合金薄板进行搅拌摩擦焊接,研究了焊接参数对焊缝质量及微观组织的影响,并分析了焊核区的低温超塑性变形行为.结果表明,通过控制焊接参数,可获得良好的焊接质量,接头强度系数达100％.焊核区发生动态再结晶,生成细小等轴晶,母材晶粒尺寸约为300 μm,转速为1600,800和400 r/min时晶粒尺寸分别为2,1和0.6 μm.这种细晶组织有利于焊核区超塑变形,在300℃,焊核区在1×10-3和3×10-4s-1应变速率下获得了160％～590％的延伸率,在350℃,1×10-3 s-1条件下获得高达790％的最大延伸率,在约400℃时超塑性变形行为消失.
关键词:
超高强铝合金
,
搅拌摩擦焊接
,
超塑性
,
微观组织
田浩
,
耿林
,
倪丁瑞
,
孟庆武
稀有金属材料与工程
利用XRD,SEM和EDS分析手段对B4C和B4C+10%Ti(质量分数,下同)激光熔覆层的微观组织进行了分析.结果表明,TC4合金表面B4C与B4C+10%Ti激光熔覆层的组成相基本相同,均由TiC1-x,TiB,TiB2和Ti相组成,说明在TC4合金表面熔覆过程中有一部分Ti进入熔覆层并与B4C发生化学反应原位生成了TiB,TiB2和TiC1-x相.TiC1-x相以树枝状相形式存在,TiB2相以粗大须状相形式存在,TiB相以细小须状相形式存在.熔覆层与基底结合良好,没有发现裂纹与孔洞.基底热影响区呈淬火组织形貌,为典型的针状马氏体组织特征.与B4C激光熔覆层相比,B4C+10%Ti激光熔覆层的组织细小,TiB相含量增多,TiB2相含量减少.
关键词:
钛合金
,
激光熔覆
,
原位自生
,
B4C
王东
,
王全兆
,
肖伯律
,
倪丁瑞
,
马宗义
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00719
在工具转速800 r/min,焊接速度100 mm/min的工艺参数下,对6mm厚的15％SiCp/2009A1(体积分数)板材在软态(固溶态)和硬态(自然时效态)下进行搅拌摩擦焊接,均获得致密无缺陷的接头.结果表明,样品原始状态对焊核区的晶粒尺寸、析出相(A12Cu)分布和硬度均影响不大.2种样品的热影响区均存在2个低硬度区.靠近焊核区的低硬度区在焊接热循环过程中温度较高,2种样品均发生Al2Cu相的粗化,硬度值相同;但在远离焊核区的低硬度区,固溶态样品不发生固溶原子团簇回溶,该区域的硬度略高于自然时效态样品,并且位置更靠近焊核中心.2种接头横向拉伸时均断裂在靠近焊核的低硬度区,强度基本相同,可达母材强度的83％.这表明,固溶软态下进行15％SiC/p2009Al板材的搅拌摩擦焊接,可以取得常规时效硬态下焊接的效果,有助于扩大焊接工艺窗口,减少焊接工具磨损.
关键词:
铝基复合材料
,
搅拌摩擦焊
,
微观组织
,
析出相
,
力学性能
