马宗义
,
吴胜进
,
宁小光
,
罗明
,
吕毓雄
,
毕敬
,
张玉政
金属学报
采用纯Ａｌ粉、Ｃ粉和ＳｉＣ颗粒进行机械合金化和热处理，经冷压实后直接进行热挤压，成功地制备了Ａｌ_４Ｃ_３、Ａｌ_２Ｏ_３弥散质点不和ＳｉＣ颗粒复合强化Ａｌ复会材料．金相显微镜、透射电镜和高分辨电镜观察表明，ＳｉＣ颗粒与Ａｌ基体具有较好界面结合，其在基体中分布的均匀性受基体粉末特性的影响Ａｌ_２Ｏ_３含量较低且尺寸细小，Ｘ射线衍射和透镜分析难以确定．Ａｌ_４Ｃ_３为尺寸细小（直径约０．０２μｍ，长度约０．２μｍ）的棒状单晶体，与Ａｌ基体没有固定的取向关系，界面结合良好，无中间过渡层．
关键词:
复合材料
,
null
,
null
,
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,
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,
null
,
null
刘晓云
,
王文广
,
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
王东
,
董春林
,
肖伯律
,
高崇
,
何淼
,
栾国红
,
马宗义
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00163
在不同的搅拌头转速及焊接速度下,对2 mm厚A1CuLi合金进行了搅拌摩擦焊接.结果表明,焊核区由细小等轴再结晶晶粒组成.随搅拌头转速增加,晶粒尺寸逐渐增加；随焊接速度增加,晶粒尺寸略有减小.TEM分析表明,焊核区的析出相大部分溶解,在随后的冷却过程中形成粗大的析出相,而在热影响区析出大量的粗大平衡相.在较低的焊接速度(80 mm/min)下,接头在热影响区的硬度最低点发生断裂,随搅拌头转速增加,接头强度逐渐升高,最高可达母材的87％,延伸率约为10％.而在较高的焊接速度(200 mm/min)下,搅拌头转速较低时,焊核区材料流动不充分,样品在焊核处发生断裂,强度较低,SEM分析表明,断口出现材料流动不充分导致的缺陷；随搅拌头转速增加,断口处缺陷明显减少,对强度影响不显著,接头强度可达母材的84％.
关键词:
搅拌摩擦焊
,
Al-Li合金
,
力学性能
,
显微组织
,
再结晶
杨超
,
王继杰
,
马宗义
,
倪丁瑞
,
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
薛鹏
,
张星星
,
吴利辉
,
马宗义
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2016.00346
本文结合本研究组的研究结果, 简述了异种材料、高熔点材料、铝基复合材料的焊接, 以及温度场模拟、复合材料/超细晶材料制备等搅拌摩擦焊接与加工领域几个热点问题的研究进展. 分别对影响异种金属材料焊接的关键因素与界面结合机理, 高熔点材料(钢、钛合金)焊接过程中的组织演变及焊接工具的发展, 铝基复合材料接头组织性能与工具磨损, 温度场热源模型及温度场的影响因素与变化规律, 搅拌摩擦加工复合材料及超细晶材料的组织特点及性能等内容进行了总结与评述. 同时, 对未来相关领域的研究方向进行了展望.
关键词:
搅拌摩擦焊接
,
搅拌摩擦加工
,
异种材料
,
高熔点材料
,
铝基复合材料
,
温度场模拟
毕敬
,
马宗义
,
吕毓雄
,
宁小光
,
高荫轩
金属学报
本文对粉末冶金法制备的SiC晶须增强2124Al和2024Al两种复合材料进行了拉伸试验和断口观察,TEM和HREM证实在SiC_w/2024Al界面处存在链状不连续分布的θ(Al_2Cu)沉淀相,这种沉淀相降低了复合材料的室温强化效果,并对其塑性产生不利的影响。
关键词:
复合材料
,
SiC
,
Al alloy
,
interface
马宗义
,
姚忠凯
金属学报
本文对SiC_w/6061Al复合材料的组织与性能进行了研究,结果表明,压铸法可以制备出高强度、高模量的各向同性复合材料,挤压使复合材料的强度由压铸态的582MPa提高到639MPa,并使材料变为各向异性,这可以由晶须的定向排列和基体的高密度位错得到解释。复合材料的抗高温性能要比基体高150℃,透射电镜观察还发现,层错是SiC晶须中常见的一种面缺陷。
关键词:
复合材料
,
SiC whisker
,
Al alloy
,
microstructure
肖伯律
,
毕敬
,
赵明久
,
马宗义
金属学报
对粉末冶金法制备的不同尺寸SiCp增强铝基复合材料的拉伸性能进行了研究.结果表明,小尺寸SiCp(＜7 μm)复合材料断裂以界面处基体撕裂为主,强度较高.大尺寸SiCp增强复合材料断裂以SiCp解理为主,强度较低,但塑性比小尺寸颗粒增强复合材料要高体积分数为1 7%,尺寸为7μm颗粒复合材料拉伸性能最好.
关键词:
铝基复合材料
,
null
,
null
马宗义
,
毕敬
,
吕毓雄
,
申红伟
,
高荫轩
金属学报
将纯Al,Ti,B粉进行真空热压反应烧结,成功地制备了原位生长TiB_2增强Al复合材料。生成的TiB_2具有亚微尺寸,基本无点阵缺陷。这种复合材料具有高的室温强度和模量,以及良好的高温性能。
关键词:
复合材料
,
TiB_2
,
Al
,
formation in situ
马宗义
,
宁小光
,
潘进
,
李吉红
,
吕毓雄
,
毕敬
金属学报
采用粉末冶金法在较高的温度下制备了ＳｉＣ，Ｓｉ_３Ｎ_４和Ａｌ_（１８）Ｂ_４Ｏ_（３３）晶须增强Ａｌ－８．５Ｆｅ－１．３Ｖ－１．７Ｓｉ耐热铝合金复合材料，山于采用不含Ｍｇ的基体避免了Ａｌ_（１８）Ｂ_４Ｏ_（３３）晶须界面上出现界面反应和Ｓｉ_３Ｎ_４，ＳｉＣ晶须界面上出现的界面生成物，所以所有晶须界面都是清洁的．加入晶须可以明显提高材料的强度和模量，三种晶须的增强效果依次为ＳｉＣ，Ｓｉ_３Ｎ_４和Ａｌ_（１８）Ｂ_４Ｏ_（３３）．这类复合材料的强度随温度的升高呈线性下降，其使用温度可比ＳｉＣ_ｗ／２０２４Ａｌ复合材料提高５０－１００℃
关键词:
复合材料
,
Al
,
whisker
,
SiC
,
Si_3N_4
,
Al_(18)B_4O_(33)
