罗蓬
,
夏巨谌
,
胡侨丹
,
王新云
稀有金属材料与工程
研究了铸造镁合金等径角挤压(ECAP)的原理与技术实施手段.通过设计ECAP模具的几何结构,研究了剪切应变累积效应的度量方法.通过对AM60镁合金铸锭单道次ECAP加工后光学显微组织的观察,讨论了模具几何结构条件(转角与背转角大小)对变形组织演化形态的影响.根据多道次ECAP试验的位移-挤压力关系曲线,考察了加工工艺条件(加工道次数、背压与加工速率)对变形组织形态的影响规律.分析了镁合金ECAP加工技术的试验和模拟方案.研究表明:AM60镁合金铸锭的ECAP变形组织形态较好地符合理论预测结果;多道次ECAP加工显著改善了AM60镁铸锭的微观组织;对于具有粗大晶粒的铸造镁合金而言,ECAP工艺能以机械化冶金方式制备其超细晶结构.
关键词:
铸造镁合金
,
等径角挤压(ECAP)
,
超细晶结构
胡侨丹
,
罗蓬
,
李建国
,
严有为
金属学报
在建立电场活化烧结(field activated sintering, FAS)过程模型基础上, 对FAS工艺制备MoSi2-SiC复合材料的温度场进行了有限元模拟. 结果表明, 在FAS过程中, 模具-试样系统中的温度场特性是电场Joule热、体系化学反应热与模具传热效应的综合结果. 在烧结过程中, 由于Joule热与化学热的叠加作用, 试样中心温度最高, 并沿径向与轴向形成温度梯度, 从而在晶粒尺寸与致密化程度方面影响合成材料的组织均匀性. 此模拟结果为温度梯度的合理控 制提供了理论依据, 有助于获得组织均匀、晶粒细小且致密性高的复合材料.
关键词:
电场活化烧结（FAS）
,
MoSi2-SiC composite
胡侨丹
,
罗蓬
,
李建国
,
严有为
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2008.10.021
在建立电场活化烧结(field activated sintering,FAS)过程模型基础上,对FAS工艺制备MoSi2-SiC复合材料的温度场进行了有限元模拟.结果表明,在FAS过程中,模具-试样系统中的温度场特性是电场Joule热、体系化学反应热与模具传热效应的综合结果.在烧结过程中,由于Joule热与化学热的叠加作用,试样中心温度最高,并沿径向与轴向形成温度梯度,从而在晶粒尺寸与致密化程度方面影响合成材料的组织均匀性.此模拟结果为温度梯度的合理控制提供了理论依据,有助于获得组织均匀、晶粒细小且致密性高的复合材料.
关键词:
电场活化烧结(FAS)
,
MoSi2-SiC复合材料
,
温度场
,
有限元模拟
胡侨丹
,
罗蓬
,
严有为
稀有金属材料与工程
以3TiO2+3C+(4+x)Al反应体系为对象,利用电场的激活作用和燃烧合成过程中形成的液态Al对合成产物的渗透作用,探讨了在无外加机械压力的条件下直接燃烧合成致密TiC-Al2O3-Al复合材料的可能性.结果表明,外加电场可提高体系的绝热燃烧温度,从而突破该体系只能在x＜10 mol下发生燃烧合成反应的热力学限制;而且,随着体系中过余Al量x的增加,合成的TiC和Al2O3晶粒尺寸减小,合成材料的致密性提高.当体系中过余Al量x=14 mol、E=25 V/cm时,直接燃烧合成了致密性达92.5%的TiC-Al2O3-Al复合材料,且该材料具有如下力学性能:硬度HRC=56.5,抗弯强度σf=531 MPa,断裂韧性K1C=10.96MPa·m1/2.
关键词:
电场
,
TiC-Al2O3-Al复合材料
,
致密性
,
燃烧合成
胡侨丹
,
罗蓬
,
严有为
材料研究学报
doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2007.03.009
以3TiO2+3C+(4+x)Al为反应体系,用电场激发燃烧合成技术并使用合成中形成的液态Al对产物的渗透作用,制备出致密度为92.5%的Al2O3-TiC-Al复合材料,采用燃烧波峰淬熄法研究了原位合成Al2O3-TiC-Al复合材料的结构形成机理.结果表明:电场提供的焦耳效应可提高体系的绝热燃烧温度,从而可突破该体系只能在x＜10 mol下发生SHS反应的热力学限制;在Al2O3-TiC-Al复合材料动力学过程中,首先Al粉熔融,进而加速与TiO2的反应生成Al2O3;然后Al与TiO2反应还原出Ti并与C反应生成TiC;液态Al的渗透将Al2O3和TiC颗粒粘结起来,形成致密的复合材料组织.
关键词:
复合材料
,
电场
,
Al2O3-TiC-Al复合材料
,
燃烧合成
,
结构形成机理
胡侨丹
,
罗蓬
,
严有为
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2007.01.012
以3TiO2+3C+(4+x)Al反应体系为对象,直接燃烧合成致密的TiC-Al2O3-Al复合材料.着重研究了电场对该体系燃烧合成过程的影响.结果表明: 外加电场的焦耳热效应可提高体系的绝热燃烧温度,从而突破燃烧合成反应的热力学限制;电场可改变体系的燃烧合成反应的模式;随着电场强度的增加,自蔓延燃烧温度和速度均提高,而合成材料组织中Al2O3和TiC晶粒尺寸逐渐减小;当体系中过余Al量x为14 mol、外加电场强度E为25 V/cm时,可直接燃烧合成相对致密性为92.5%的TiC-Al2O3-Al复合材料,且合成的Al2O3和TiC晶粒尺寸细小(0.2～1.0 μm),在金属Al中分布均匀.
关键词:
电场
,
TiO2-C-Al体系
,
燃烧合成
,
复合材料
,
致密性
