通过固体-液体-碳反应进行Al-Cu/TiC现场复合材料的微结构演变
Jan Marosz1, Marcin Górny1, Jerzy Morgiel2
1Department of Alloys and Composites Engineering, Faculty of Foundry Engineering, AGH University of Krakow, Reymonta St. 23, 30-059 Krakow, Poland.
Materials (Basel, Switzerland)
|December 11, 2025
概括
一种新方法在合金中合成碳化物 (TiC),使用液体固体反应,提炼颗粒并降低A201铜复合材料的热破裂易感性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 金工程 金工程 金工程
- 复合材料合成 复合材料合成
背景情况:
- 在现场复合合成比传统方法具有优势.
- 像A201这样的铜合金被广泛使用,但可能容易受到热裂变的影响.
- 碳化 (TiC) 是一种已知的金属矩阵复合材料的增强材料.
研究的目的:
- 开发一种新的合成方法,用于在现场加固A201铜合金复合材料的碳化物 (TiC).
- 为了研究液态-固体碳反应的TiC形成,不同于传统的固体-固体反应.
- 评估A201合金中的TiC增强的微结构效应和潜在好处.
主要方法:
- 自传的高温合成在浴室 (SHSB) 过程使用液体-固体反应.
- 使用X射线光 (XRF),光学显微镜 (OM),扫描电子显微镜 (SEM),传输电子显微镜 (TEM),X射线衍射 (XRD) 和维克斯微硬度测试进行表征.
- 对TiC粒子形成,分布和对矩阵微观结构的影响的分析.
主要成果:
- 通过一种新的液体-固体反应,在A201合金矩阵内成功合成了碳化 (TiC) 颗粒.
- 在谷物边界上主要观察到TiC颗粒,导致初级α-阶段的谷物显著提炼.
- 微结构分析证实了碳化的形成,并证明了它们对谷物生长抑制的影响.
结论:
- 开发的SHSB方法为在现场生产TiC增强的A201合金复合材料提供了有效的途径.
- 在现场形成的TiC颗粒有助于谷物提炼,并显示出降低A201合金热裂变易感性的潜力.
- 这种新的合成方法为先进的合金改造和高性能矩阵复合材料的开发打开了可能性.
