纳米Al 2 O 3P /7075铝基复合材料的制备及磨损性能研究

发布时间：2021-03-10 05:24

　　本文采用高能球磨+热压烧结的方法制备了Al2O3含量分别为0wt.%、3wt.%、5wt.%、 7wt.%和10wt.%的纳米Al2O3p/7075铝基复合材料,并对其显微组织、室温力学性能及室温-200℃摩擦磨损性能进行了系统研究。通过利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）对复合粉体显微组织进行观察分析,并通过布氏硬度、电子万能试验机等分析测试设备对块体复合材料力学性能测试分析,确定了复合粉体的最佳球磨工艺和热压烧结工艺。通过等通道挤压（ECAP）技术对块体复合材料性能进一步改善,研究了不同ECAP工艺对热压态7075铝合金和5wt.%Al2O3p/7075铝基复合材料组织和性能的影响,确定了最佳ECAP工艺。对7075铝合金和5wt.%Al2O3p/7075铝基复合材料的室温-200℃磨损性能进行了测试分析,结合摩擦系数、磨损率及磨损形貌,探索其摩擦磨损机制。获得如下主要结论：对纳米Al2O3p/7075铝基复合材料粉体制备工艺探索表明,球磨转速为350r/min,球料比为20：1,球磨20h后复合粉体的形貌趋于等轴状,复合粉体的变形机制冷焊与破碎达到平衡... 

【文章来源】：西安工业大学陕西省

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 颗粒增强铝基复合材料的应用
        1.1.1 航空航天领域
        1.1.2 汽车领域
        1.1.3 其它领域
    1.2 纳米颗粒增强铝基复合材料的研究现状
2O₃颗粒增强铝基复合材料的制备方法">    1.3 纳米Al₂O₃颗粒增强铝基复合材料的制备方法
        1.3.1 高能球磨粉末冶金法
        1.3.2 熔铸法
    1.4 颗粒增强铝基复合材料摩擦磨损性能
        1.4.1 摩擦磨损理论
        1.4.2 颗粒增强铝基复合材料摩擦磨损研究现状
    1.5 等通道角挤压变形
    1.6 本论文研究目的与意义及研究内容
        1.6.1 研究目的与意义
        1.6.2 研究内容
2 实验材料及方法
    2.1 实验研究路线
    2.2 实验材料
2O_3P/7075铝基复合材料的制备">    2.3 纳米Al₂O_3P/7075铝基复合材料的制备
        2.3.1 复合材料粉体的制备
        2.3.2 复合材料块体的制备
        2.3.3 等通道角挤压（ECAP）
    2.4 微组织分析
        2.4.1 相分析
        2.4.2 组织观察
    2.5 性能分析
        2.5.1 密度测试
        2.5.2 硬度测试
        2.5.3 室温拉伸性能测试
        2.5.4 摩擦磨损性能测试
2O_3P/7075铝基复合材料的制备">3 纳米Al₂O_3P/7075铝基复合材料的制备
2O_3P/7075铝基复合粉体">    3.1 高能球磨制备纳米Al₂O_3P/7075铝基复合粉体
        3.1.1 球料比对复合粉体的影响
        3.1.2 球磨转速对复合粉体的影响
        3.1.3 球磨时间对复合粉体的影响
2O₃含量对复合粉体的影响">        3.1.4 纳米Al₂O₃含量对复合粉体的影响
2O_3P/7075铝基复合材料">    3.2 热压烧结制备纳米Al₂O_3P/7075铝基复合材料
        3.2.1 热压烧结温度对7075铝合金致密性和硬度的影响
2O_3P/7075铝基复合材料致密性和硬度的影响">        3.2.2 热压烧结温度对5wt.%Al₂O_3P/7075铝基复合材料致密性和硬度的影响
2O_3P/7075铝基复合材料的物相分析">        3.2.3 5wt.%Al₂O_3P/7075铝基复合材料的物相分析
2O_3P/7075铝基复合材料的显微组织">        3.2.4 5wt.%Al₂O_3P/7075铝基复合材料的显微组织
2O₃含量对复合材料显微组织的影响">    3.3 纳米Al₂O₃含量对复合材料显微组织的影响
2O₃含量对复合材料性能的影响">    3.4 纳米Al₂O₃含量对复合材料性能的影响
2O_3P/7075铝基复合材料的硬度与致密性">        3.4.1 纳米Al₂O_3P/7075铝基复合材料的硬度与致密性
2O_3P/7075铝基复合材料的室温拉伸性能">        3.4.2 纳米Al₂O_3P/7075铝基复合材料的室温拉伸性能
2O_3P/7075铝基复合材料的断口形貌">        3.4.3 纳米Al₂O_3P/7075铝基复合材料的断口形貌
    3.5 本章小结
2O_3P/7075铝基复合材料组织与性能的影响">4 ECAP变形对纳米Al₂O_3P/7075铝基复合材料组织与性能的影响
    4.1 ECAP温度对7075铝合金组织与性能的影响
        4.1.1 不同温度ECAP后7075铝合金的宏观形貌
        4.1.2 不同温度ECAP后7075铝合金的显微组织
        4.1.3 不同温度ECAP后7075铝合金的力学性能
        4.1.4 不同温度ECAP后7075铝合金的断口形貌
    4.2 不同ECAP道次对7075铝合金组织及力学性能的影响
        4.2.1 不同道次ECAP后7075铝合金的显微组织
        4.2.2 不同道次ECAP后7075铝合金的力学性能
        4.2.3 不同道次ECAP后7075铝合金的断口形貌
2O_3P/7075铝基复合材料组织与性能的影响">    4.3 ECAP对5wt.%Al₂O_3P/7075铝基复合材料组织与性能的影响
2O_3P/7075铝基复合材料的宏观形貌">        4.3.1 不同温度ECAP后5wt.%Al₂O_3P/7075铝基复合材料的宏观形貌
2O_3P/7075铝基复合材料的显微组织">        4.3.2 ECAP后5wt.%Al₂O_3P/7075铝基复合材料的显微组织
2O_3P/7075铝基复合材料的性能">        4.3.3 ECAP后5wt.%Al₂O_3P/7075铝基复合材料的性能
2O_3P/7075铝基复合材料的断口形貌">        4.3.4 ECAP后5wt.%Al₂O_3P/7075铝基复合材料的断口形貌
    4.4 本章小结
5 铝基复合材料室温～200℃摩擦磨损性能
    5.1 环境温度对摩擦系数与磨损率的影响
    5.2 热压态7075铝合金的磨损机理
    5.3 ECAP态7075铝合金的磨损机理
2O_3P/7075铝基复合材料的磨损机理">    5.4 热压态Al₂O_3P/7075铝基复合材料的磨损机理
2O_3P/7075铝基复合材料的磨损机理">    5.5 ECAP态Al₂O_3P/7075铝基复合材料的磨损机理
    5.6 本章小结
6 结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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[2]颗粒增强铝基复合材料的制备及力学性能[J]. 薛阳,宋旼,肖代红.  自然杂志. 2015(01)
[3]纳米Al2O3增强铝基复合材料的制备技术和发展方向[J]. 潘浩,范根莲,谭占秋,李志强,张荻.  材料导报. 2015(01)
[4]碳化硅颗粒增强铝基复合粉末等通道转角挤扭的致密行为[J]. 董飞,李萍,薛克敏,钱陈豪,李凌风,王成国.  塑性工程学报. 2014(03)
[5]温度对AZ80镁合金等通道转角挤压组织性能的影响[J]. 李继忠,张念先,丁桦,李英龙.  塑性工程学报. 2011(03)
[6]热压烧结温度对SiC颗粒增强铝基复合材料微观组织及力学性能的影响[J]. 金鹏,肖伯律,王全兆,马宗义,刘越,李曙.  金属学报. 2011(03)
[7]7075铝合金的磨损行为及其机理探讨[J]. 葛灵丹,王树奇,杨子润.  特种铸造及有色合金. 2011(02)
[8]碳化硅颗粒增强铝基复合材料的制备及应用的研究[J]. 张国政,吕栋腾,吴治明.  新技术新工艺. 2010(11)
[9]等通道挤压镁合金工艺的研究[J]. 彭渝丽,郭永春,傅镇南.  铸造技术. 2010(10)
[10]大塑性变形制备超细晶复合材料的研究进展[J]. 郭炜,王渠东.  锻压技术. 2010(01)



本文编号：3074126