| 金属基复合材料的粉末冶金法制备技术基础 | |
| 中国科学院金属研究所 | |
| 2009 | |
| Keyword | 金属基复合材料 粉末冶金法制备工艺 焊接方法 微观结构设计方案 |
| description.department | 中国科学院金属研究所; |
| Abstract | 该研究来源于863计划“粉末冶金法金属基复合材料应用技术”。金属基复合材料(MMC)具有优异的力学、物理及化学性能，在工业领域具有广泛应用前景。MMC的制备加工技术、微观结构表征和性能评价是MMC走向工业应用的关键。为建立并提高国内MMC研制能力，对MMC粉末冶金制备工艺进行了探索，系统研究了MMC的微观结构特征、失效与破坏行为、高温变形行为及焊接方法。以期为推动MMC应用奠定坚实的理论基础。研究取得如下结果：(1)建立了系统的MMC设计方法与理论，并在多个体系MMC中获得验证。由此在国内率先形成了具有自主知识产权的铝基复合材料设计与粉末冶金制备技术。另外建立了多种MMC原位反应制备技术，首次提出并建立了抑制脆性Al3Ti形成的最佳反应体系和铝基复合材料原位制备方法。(2)发现了不同工况下基体性能、增强相含量、尺寸、形貌、分布对铝基复合材料的力学性能、变形及断裂行为、摩擦磨损性能的影响规律。指出冲击磨损下复合材料的磨损性能低于基体合金，修正了复合材料总是具有良好磨损性能的观念；(3)通过实验验证了MMC的热处理强化机制具有多重性，首次发现粉末冶金铝基复合材料的固溶处理温度可较传统工艺提高几十度并存在一个性能最佳值，并给出合理解释。经优化热处理后的MMC性能达到国际先进水平并一直处于国内领先；(3)阐明了不同体系MMC的高温变形行为及其影响因素，建立了MMC的高温蠕变、超塑性变形与高温流变动力学模型。提出了抗高温复合材料的微观结构设计方案，建立了具有自主知识产权的MMC塑性成型技术路线，首次在国内研制出高性能MMC大尺寸薄壁零件；(4)建立了适合MMC的搅拌摩擦焊接工艺方案。首次提出软态下焊接与焊后热处理强化相结合的工艺，有效避免焊接工具磨损，获得高质量焊接头。阐明了工具磨屑的存在形式及其对接头性能的影响。该研究共发表论文160余篇，申报国家发明专利10余项。培养博士、硕士研究生5名。研究结果取得国内外同行认可，并为后续的MMC应用项目提供了坚实的理论基础。所获得的多项技术应用于航空航天、能源等领域多个型号的零部件研制中，并获得数项成果鉴定，部分获得实际应用。这些成果使该单位研制能力获得用户认可并奠定了在MMC领域的地位。 |
| Language | 中文 |
| Document Type | 成果 |
| Identifier | http://ir.imr.ac.cn/handle/321006/68741 |
| Collection | 中国科学院金属研究所 |
| Recommended Citation GB/T 7714 | 中国科学院金属研究所. 金属基复合材料的粉末冶金法制备技术基础. 2009. |
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