SiCp/A357复合材料半固态搅拌铸造工艺研究

发布时间：2021-01-25 23:09

　　SiCp/Al复合材料具有比强度和比刚度高、耐磨性好、热膨胀系数低等优点,广泛应用于交通运输、航空航天、及电器电子等领域。随着复合材料应用的不断扩展,大型复杂复合材料零件的需求逐渐增加。由于复合材料硬度和耐磨性较高,依靠机加工成型不仅加工难度大,而且成本很高,而搅拌铸造法易于实现近终成形,且成本较低,是制备大型复杂件的最有潜力的方法。但是搅拌铸造法面临颗粒分散困难,复合材料致密度低,流动充型困难等难题,限制了其应用。因此,深入研究SiCp/Al复合材料的搅拌铸造技术,实现大体积的复合材料制备和直接铸造成型,成为目前研究热点。本文首先设计了一种应用于大体积复合材料熔体搅拌的桨栅复合式搅拌器,然后进行了 SiCp/A357复合材料搅拌铸造工艺的研究,分析了 SiCp分布的均匀性和复合材料的致密度及性能。探讨了 SiCp加入对SiCp/A357复合材料半固态熔体表观粘度的影响。最后采用数值模拟和实验相结合的方法研究了 SiCp/A357复合材料流动时SiCp的分布规律和复合材料铸造时的流动充型行为。获得主要研究结果如下:（1）用计算流体力学（CFD）方法研究了用于大体积复合材料搅拌的搅拌器结... 

【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：167 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

PAMC:的主要制备方法

压力浸渗法（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ?Ｉｎｆｉ虹ａｔｉｏｎ）是将烙体浸渗与压力铸造相结合，使??液态金属在压力作用下浸渗到增强体预制件内，并保持在较高压力下凝固成??型。图１－６为其示意图［４２］。该方法优点有：①工艺流程简单，生产效率高，??可制备与最终产品形状相同或相近的制件；②通过合理的増强体预制件制备??技术可实现基体中增强体的均匀分布；③能制备高体积分数（可达５０ｖｏｌ．％）??的ＰＡＭＣｓ，且可选择多种増强体及侣合金基体。其缺点有：增强体预制件??制备难度较大，浸渗工艺参数不易控制，且预制件在高压作用下易变形；液??态金属易与增强体发生界面反应，生成有害界面产物；难Ｗ制备大尺寸复杂??形状的ＰＡＭＣｓ等。目前，该工艺一般用于制备高体分ＰＡＭＣｓ。??耿林等用压力浸渗法制备了（Ｗ〇３＋Ａ１ｉｓＢ４〇３３）／Ａ１、（Ａｌｉ８Ｂ４〇３３＋ＢａＰｂ〇３）／Ａｌ??福射防护金属基复合材料［４３’Ｗ，并深入分析了其工艺、复合材料组织及性能。??Ｌｅｅ等［巧发现通过控制压力浸渗铸造工艺参数，可制备无残余气孔、无Ａ１??－７－??

法??法的原理是在金属基体中加入可Ｗ反应生成预期增一定温度下发生化学反应，在基体中生成细小弥散ＰＡＭＣｓ。其常用方法有自蔓延高温合成法、气液法、混合盐反应法等。原位反应过程的相变、再结亚微米级甚至近纳米级增强相颗粒的形成，得到的通过调整其工艺参数，可控制所得复合材料的显微强体热力学稳定性高，界面洁净且结合强度高；②③减少了增强体预处理等中间程序，简化了工艺。系较少，工艺过程要求很严格、难控制，增强体的原位自生法是未来制备ＰＡＭＣｓ的重要方向之一，强体的形成机制及强化机理。??ｓ?的应用??


本文编号：3000047