SiCp/Al-Cu-Mg复合材料增强相分散性及界面行为研究
发布时间：2021-01-14 00:08
铝合金钻杆在深井/超深井及酸性油气井中应用十分广泛,但其耐磨性差、高温强度低等缺点限制了铝合金钻杆的进一步应用。SiC颗粒强度高、硬度大且成本低廉,在铝合金中加入碳化硅颗粒可有效解决现有铝合金钻杆易磨损、在超深井中易软化等问题,有效提高铝合金钻杆的使用寿命及钻进深度极限。但SiC颗粒与铝熔体不浸润,导致在铝合金熔体中加入SiC困难且易团聚。本论文通过研究SiCp（改性后）/Al-Cu-Mg复合材料在铸态、均匀化态、挤压态的微观组织来探讨改性工艺对SiC/Al界面润湿行为及SiC颗粒分散性的影响;在此基础上进一步探讨热处理工艺参数,主要是固溶、时效参数对SiCp（改性后）/Al-Cu-Mg中SiC/Al界面行为及力学性能的影响。本论文的研究成果可为采用"真空熔炼-真空浇铸-均匀化处理-挤压-固-时效"工艺工业化生产SiC颗粒增强铝基复合材料时改性工艺选择及固溶-时效工艺参数优化提供基础数据及理论指导,对石油钻杆用轻质材料的研发具有一定的指导意义。本论文采用在1200 ℃保温8 h然后随炉冷却的高温氧化法以及离子钯活化法的表面化学镀镍处理两种方法对SiC颗粒改性,采用激光粒度仪、SEM、X...
【文章来源】：西南石油大学四川省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 铝基复合材料制备工艺及增强相分散性研究现状
1.2.1 铝基复合材料的制备工艺
1.2.2 颗粒增强相在铝基复合材料中的分散性
1.3 SiC增强铝基复合材料界面研究现状
1.3.1 SiC/Al界面润湿性
1.3.2 SiC/Al界面润湿性改善措施及界面反应
1.3.3 基体合金化及其对SiC/Al界面的影响
1.4 铝基复合材料热处理研究现状
1.5 论文主要研究目的及主要内容
第2章 实验材料及实验方法
2.1 实验材料的选择
2.1.1 基体金属材料
2.1.2 陶瓷增强相材料
2.2 实验方法
2.2.1 增强相碳化硅颗粒改性方法
2.2.2 真空熔炼及浇铸
2.2.3 均匀化处理
2.2.4 热挤压成型
2.2.5 热处理工艺
2.2.6 微观组织及物相观察分析方法
2.2.7 性能分析
第3章 SiC颗粒改性前后微观形貌及粒径分布
3.1 氧化改性处理前后SiC颗粒的微观形貌及粒径分布
3.2 镀镍改性前后SiC颗粒的微观形貌及粒径分布
3.3 本章小结
第4章 SiC颗粒在铸态Al-Cu-Mg基体中的分散性研究
4.1 SiC颗粒在铸态Al-Cu-Mg基体中的分布情况
4.1.1 未改性处理SiC颗粒在铸态Al-Cu-Mg基体中的分布
4.1.2 镀镍改性后的SiC颗粒在铸态Al-Cu-Mg基体中的分布
4.1.3 高温氧化改性后的SiC颗粒在铸态Al-Cu-Mg基体中的分布
4.1.4 真空熔炼工艺对SiC在Al-Cu-Mg铸锭中的分布的影响
4.2 高温氧化改性后的SiC颗粒在挤压态Al-Cu-Mg基体中的分布
4.3 本章小结
第5章 碳化硅增强铝基复合材料微观组织及界面行为
5.1 铸态6.5wt.%SiCp/Al-Cu-Mg复合材料的微观形貌及界面行为
5.1.1 铸态6.5wt.%SiCp/Al-Cu-Mg复合材料的微观形貌
2/Al界面行为"> 5.1.2 铸态6.5wt.%SiCp/Al-Cu-Mg复合材料的SiC/SiO2/Al界面行为
5.2 均匀化态6.5wt.%SiCp/Al-Cu-Mg复合材料的微观形貌及界面行为
5.2.1 均匀化态6.5wt.%SiCp/Al-Cu-Mg复合材料的微观形貌
5.2.2 均匀化态6.5wt.%SiCp/Al-Cu-Mg复合材料的SiC/Al界面行为
5.3 挤压态6.5wt.%SiCp/Al-Cu-Mg复合材料的微观形貌及界面行为
5.3.1 挤压态6.5wt.%SiCp/Al-Cu-Mg复合材料的微观形貌
5.3.2 挤压态6.5wt.%SiCp/Al-Cu-Mg复合材料的SiC/Al界面行为
5.4 本章小结
第6章 热处理工艺对SiCp/Al-Cu-Mg复合材料微观组织、力学性能及SiC/Al界面行为的影响
6.1 热处理工艺参数优化
6.1.1 固溶制度的优化
6.1.2 时效制度的优化
6.2 最优热处理工艺对SiCp/Al-Cu-Mg微观组织及SiC/Al界面行为
6.2.1 最优热处理工艺对SiCp/Al-Cu-Mg微观组织的影响
6.2.2 最优热处理工艺对SiC/Al界面行为的影响
6.3 本章小结
第7章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果
本文编号：2975805
【文章来源】：西南石油大学四川省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 铝基复合材料制备工艺及增强相分散性研究现状
1.2.1 铝基复合材料的制备工艺
1.2.2 颗粒增强相在铝基复合材料中的分散性
1.3 SiC增强铝基复合材料界面研究现状
1.3.1 SiC/Al界面润湿性
1.3.2 SiC/Al界面润湿性改善措施及界面反应
1.3.3 基体合金化及其对SiC/Al界面的影响
1.4 铝基复合材料热处理研究现状
1.5 论文主要研究目的及主要内容
第2章 实验材料及实验方法
2.1 实验材料的选择
2.1.1 基体金属材料
2.1.2 陶瓷增强相材料
2.2 实验方法
2.2.1 增强相碳化硅颗粒改性方法
2.2.2 真空熔炼及浇铸
2.2.3 均匀化处理
2.2.4 热挤压成型
2.2.5 热处理工艺
2.2.6 微观组织及物相观察分析方法
2.2.7 性能分析
第3章 SiC颗粒改性前后微观形貌及粒径分布
3.1 氧化改性处理前后SiC颗粒的微观形貌及粒径分布
3.2 镀镍改性前后SiC颗粒的微观形貌及粒径分布
3.3 本章小结
第4章 SiC颗粒在铸态Al-Cu-Mg基体中的分散性研究
4.1 SiC颗粒在铸态Al-Cu-Mg基体中的分布情况
4.1.1 未改性处理SiC颗粒在铸态Al-Cu-Mg基体中的分布
4.1.2 镀镍改性后的SiC颗粒在铸态Al-Cu-Mg基体中的分布
4.1.3 高温氧化改性后的SiC颗粒在铸态Al-Cu-Mg基体中的分布
4.1.4 真空熔炼工艺对SiC在Al-Cu-Mg铸锭中的分布的影响
4.2 高温氧化改性后的SiC颗粒在挤压态Al-Cu-Mg基体中的分布
4.3 本章小结
第5章 碳化硅增强铝基复合材料微观组织及界面行为
5.1 铸态6.5wt.%SiCp/Al-Cu-Mg复合材料的微观形貌及界面行为
5.1.1 铸态6.5wt.%SiCp/Al-Cu-Mg复合材料的微观形貌
2/Al界面行为"> 5.1.2 铸态6.5wt.%SiCp/Al-Cu-Mg复合材料的SiC/SiO2/Al界面行为
5.2 均匀化态6.5wt.%SiCp/Al-Cu-Mg复合材料的微观形貌及界面行为
5.2.1 均匀化态6.5wt.%SiCp/Al-Cu-Mg复合材料的微观形貌
5.2.2 均匀化态6.5wt.%SiCp/Al-Cu-Mg复合材料的SiC/Al界面行为
5.3 挤压态6.5wt.%SiCp/Al-Cu-Mg复合材料的微观形貌及界面行为
5.3.1 挤压态6.5wt.%SiCp/Al-Cu-Mg复合材料的微观形貌
5.3.2 挤压态6.5wt.%SiCp/Al-Cu-Mg复合材料的SiC/Al界面行为
5.4 本章小结
第6章 热处理工艺对SiCp/Al-Cu-Mg复合材料微观组织、力学性能及SiC/Al界面行为的影响
6.1 热处理工艺参数优化
6.1.1 固溶制度的优化
6.1.2 时效制度的优化
6.2 最优热处理工艺对SiCp/Al-Cu-Mg微观组织及SiC/Al界面行为
6.2.1 最优热处理工艺对SiCp/Al-Cu-Mg微观组织的影响
6.2.2 最优热处理工艺对SiC/Al界面行为的影响
6.3 本章小结
第7章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果
本文编号：2975805
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/2975805.html
