热变形（Grp+SiCp）/AZ91镁基材料的显微组织与性能研究
发布时间：2022-10-29 15:05
本文采用半固态搅拌技术制备出5μm5%Grp/AZ91、5μm10%Grp/AZ91、（Grp+5μmSiCp）/AZ91和（Grp+10μmSiCp）/AZ91复合材料,并对其进行了热变形。研究了Grp和SiCp对铸态复合材料显微组织和耐磨性能的影响规律,探索了5μm5vol%Grp/AZ91在不同热变形工艺下的显微组织、力学性能和耐磨性能,阐明了SiCp对多步变形后混杂增强复合材料的摩擦机制的影响规律。研究结果表明,在AZ91合金中引入5vol.%的Grp后,第二相由网状分布的Mg17Al12相转变为沿石墨颗粒分布的Mg17Al12和Al4C3相。晶粒尺寸显著细化,材料硬度提高,磨损率降低;提高Grp含量至10vol.%后,晶粒尺寸进一步细化,硬度变化不明显,磨损率升高,磨损机制由磨粒磨损逐渐转变为剥层磨损。与铸态5μm10%Grp/AZ91相比,引入5μmSiCp后,第二相的种类和分布没有改变,复合材料的硬度和耐磨性能显著提高。随着SiCp尺寸的增加...
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 颗粒增强镁基复合材料的耐磨性能研究现状
1.2.1 石墨颗粒增强镁基复合材料的耐磨性能研究现状
1.2.2 SiCp增强镁基复合材料的耐磨性能研究现状
1.2.3 (Grp+SiCp)混杂增强镁基复合材料的耐磨性能研究现状
1.3 颗粒增强镁基复合材料的制备工艺
1.3.1 粉末冶金
1.3.2 搅拌铸造
1.4 颗粒增强镁基复合材料的热变形工艺
1.4.1 锻造
1.4.2 挤压
1.4.3 多步变形
1.5 本文的主要内容
第二章 试验材料与试验方法
2.1 试验材料
2.1.1 基体合金
2.1.2 增强体
2.2 (Grp+SiCp)/AZ91镁基材料的制备
2.3 试验方法
2.3.1 热变形工艺
2.3.2 X射线衍射分析
2.3.3 OM显微组织观察
2.3.4 SEM显微组织观察
2.3.5 室温拉伸试验
2.3.6 显微硬度测试
2.3.7 摩擦磨损试验
第三章 铸态(Grp+SiCp)/AZ91镁基材料的显微组织与性能
3.1 引言
3.2 铸态(Grp+SiCp)/AZ91镁基材料的显微组织
3.2.1 石墨含量对Grp/AZ91显微组织的影响
3.2.2 SiCp尺寸对(Grp+SiCp)/AZ91显微组织的影响规律
3.3 铸态(Grp+SiCp)/AZ91镁基材料的显微硬度
3.4 铸态(Grp+SiCp)/AZ91镁基材料的耐磨性能
3.4.1 石墨含量对Grp/AZ91耐磨性能的影响
3.4.2 SiCp尺寸对Grp/AZ91耐磨性能的影响
3.5 本章小结
第四章 热变形对Grp/AZ91镁基材料显微组织与性能的影响
4.1 引言
4.2 热变形对Grp/AZ91镁基材料显微组织的影响
4.2.1 多向锻造对Grp/AZ91显微组织的影响
4.2.2 多步变形对Grp/AZ91显微组织的影响
4.3 热变形对Grp/AZ91镁基材料力学性能的影响
4.3.1 多向锻造对Grp/AZ91力学性能的影响
4.3.2 多步变形对Grp/AZ91力学性能的影响
4.4 热变形对Grp/AZ91镁基材料耐磨性能的影响
4.5 本章小结
第五章 多步变形对(Grp+SiCp)/AZ91镁基材料显微组织与性能的影响
5.1 引言
5.2 多步变形对(Grp+SiCp)/AZ91镁基材料显微组织的影响
5.3 多步变形对(Grp+SiCp)/AZ91镁基材料力学性能的影响
5.4 多步变形对(Grp+SiCp)/AZ91镁基材料耐磨性能的影响
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
参考文献
攻读硕士期间发表论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]高应变率多向锻造及热处理对GW93镁合金显微组织和力学性能的影响[J]. 王锐,王晓轩,张娜,吴迪,杜兴蒿,陈荣石. 轻合金加工技术. 2017(04)
[2]SiC和石墨颗粒混杂增强铜基复合材料的摩擦磨损性能[J]. 周永欣,徐飞,吕振林,马雷,程逞,盛锟. 机械工程材料. 2015(02)
[3]SiCP/AZ91复合材料的显微组织、力学性能及强化机制[J]. 邓坤坤,王翠菊,王晓军. 复合材料学报. 2014(02)
[4]α-SiC的粒度对铜基摩擦材料摩擦磨损性能的影响[J]. 孟康龙,姚萍屏. 粉末冶金材料科学与工程. 2010(03)
[5]搅拌铸造SiCp/A356复合材料的显微组织及力学性能[J]. 毛成,高文理,苏海,卢健,陆政. 特种铸造及有色合金. 2010(03)
[6]纳米SiC颗粒增强AZ91D复合材料的制备及性能[J]. 刘世英,李文珍,贾秀颖,高飞鹏,张琼元. 稀有金属材料与工程. 2010(01)
[7](Al2O3-SiO2f+Grp)/ZL109混杂增强复合材料的抗咬合性能[J]. 杜军,李文芳,彭继华. 材料科学与工艺. 2007(03)
[8]Sb对Mg-4Al-2Si合金显微组织和力学性能的影响[J]. 宋佩维,郭学锋,井晓天,葛利玲. 特种铸造及有色合金. 2007(02)
[9]颗粒增强镁基复合材料的制备及其性能[J]. 洪成淼,申健,陈立佳,王越,刘正. 汽车工艺与材料. 2005(02)
[10]Al-C反应的DSC和XRD分析[J]. 王振卿,刘相法,边秀房,张均燕. 铸造. 2003(07)
博士论文
[1]微米、纳米SiCp/Al2014复合材料的制备及组织性能[D]. 张龙江.吉林大学 2015
[2]原位TiCp增强镁基复合材料制备及其性能研究[D]. 曹玮.上海交通大学 2009
[3]搅拌铸造SiC颗粒增强镁基复合材料高温变形行为研究[D]. 王晓军.哈尔滨工业大学 2008
[4]Al18B4O33w/Mg复合材料热压缩变形行为与微观机制[D]. 王春艳.哈尔滨工业大学 2007
硕士论文
[1]基于低含量SiCp调控Mg-5Al-2Ca合金的显微组织和力学性能研究[D]. 张潇.太原理工大学 2017
[2]高强镁合金高速多向锻造过程中的微观组织和力学性能研究[D]. 王锐.沈阳航空航天大学 2017
[3]热变形对Mg-Al-Ca合金及SiCp/Mg-Al-Ca复合材料的显微组织和力学性能的影响[D]. 苏坤.太原理工大学 2016
[4]AZ51镁合金摩擦磨损性能研究[D]. 苏腾飞.吉林大学 2015
[5]SiCp/AZ91D镁基复合材料的摩擦磨损行为研究[D]. 卢楠楠.哈尔滨工业大学 2015
[6]铜基石墨复合材料的制备工艺及设备研究[D]. 张伟.东南大学 2016
[7]粉末冶金法制备SiCw/AZ91复合材料研究[D]. 陈小伟.郑州大学 2013
[8]多向锻造对SiCp/AZ91镁基复合材料组织与力学性能的影响[D]. 聂凯波.哈尔滨工业大学 2009
[9]粉末挤压法制备SiC颗粒增强镁基复合材料的研究[D]. 侯德宝.东北大学 2008
本文编号：3697909
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 颗粒增强镁基复合材料的耐磨性能研究现状
1.2.1 石墨颗粒增强镁基复合材料的耐磨性能研究现状
1.2.2 SiCp增强镁基复合材料的耐磨性能研究现状
1.2.3 (Grp+SiCp)混杂增强镁基复合材料的耐磨性能研究现状
1.3 颗粒增强镁基复合材料的制备工艺
1.3.1 粉末冶金
1.3.2 搅拌铸造
1.4 颗粒增强镁基复合材料的热变形工艺
1.4.1 锻造
1.4.2 挤压
1.4.3 多步变形
1.5 本文的主要内容
第二章 试验材料与试验方法
2.1 试验材料
2.1.1 基体合金
2.1.2 增强体
2.2 (Grp+SiCp)/AZ91镁基材料的制备
2.3 试验方法
2.3.1 热变形工艺
2.3.2 X射线衍射分析
2.3.3 OM显微组织观察
2.3.4 SEM显微组织观察
2.3.5 室温拉伸试验
2.3.6 显微硬度测试
2.3.7 摩擦磨损试验
第三章 铸态(Grp+SiCp)/AZ91镁基材料的显微组织与性能
3.1 引言
3.2 铸态(Grp+SiCp)/AZ91镁基材料的显微组织
3.2.1 石墨含量对Grp/AZ91显微组织的影响
3.2.2 SiCp尺寸对(Grp+SiCp)/AZ91显微组织的影响规律
3.3 铸态(Grp+SiCp)/AZ91镁基材料的显微硬度
3.4 铸态(Grp+SiCp)/AZ91镁基材料的耐磨性能
3.4.1 石墨含量对Grp/AZ91耐磨性能的影响
3.4.2 SiCp尺寸对Grp/AZ91耐磨性能的影响
3.5 本章小结
第四章 热变形对Grp/AZ91镁基材料显微组织与性能的影响
4.1 引言
4.2 热变形对Grp/AZ91镁基材料显微组织的影响
4.2.1 多向锻造对Grp/AZ91显微组织的影响
4.2.2 多步变形对Grp/AZ91显微组织的影响
4.3 热变形对Grp/AZ91镁基材料力学性能的影响
4.3.1 多向锻造对Grp/AZ91力学性能的影响
4.3.2 多步变形对Grp/AZ91力学性能的影响
4.4 热变形对Grp/AZ91镁基材料耐磨性能的影响
4.5 本章小结
第五章 多步变形对(Grp+SiCp)/AZ91镁基材料显微组织与性能的影响
5.1 引言
5.2 多步变形对(Grp+SiCp)/AZ91镁基材料显微组织的影响
5.3 多步变形对(Grp+SiCp)/AZ91镁基材料力学性能的影响
5.4 多步变形对(Grp+SiCp)/AZ91镁基材料耐磨性能的影响
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
参考文献
攻读硕士期间发表论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]高应变率多向锻造及热处理对GW93镁合金显微组织和力学性能的影响[J]. 王锐,王晓轩,张娜,吴迪,杜兴蒿,陈荣石. 轻合金加工技术. 2017(04)
[2]SiC和石墨颗粒混杂增强铜基复合材料的摩擦磨损性能[J]. 周永欣,徐飞,吕振林,马雷,程逞,盛锟. 机械工程材料. 2015(02)
[3]SiCP/AZ91复合材料的显微组织、力学性能及强化机制[J]. 邓坤坤,王翠菊,王晓军. 复合材料学报. 2014(02)
[4]α-SiC的粒度对铜基摩擦材料摩擦磨损性能的影响[J]. 孟康龙,姚萍屏. 粉末冶金材料科学与工程. 2010(03)
[5]搅拌铸造SiCp/A356复合材料的显微组织及力学性能[J]. 毛成,高文理,苏海,卢健,陆政. 特种铸造及有色合金. 2010(03)
[6]纳米SiC颗粒增强AZ91D复合材料的制备及性能[J]. 刘世英,李文珍,贾秀颖,高飞鹏,张琼元. 稀有金属材料与工程. 2010(01)
[7](Al2O3-SiO2f+Grp)/ZL109混杂增强复合材料的抗咬合性能[J]. 杜军,李文芳,彭继华. 材料科学与工艺. 2007(03)
[8]Sb对Mg-4Al-2Si合金显微组织和力学性能的影响[J]. 宋佩维,郭学锋,井晓天,葛利玲. 特种铸造及有色合金. 2007(02)
[9]颗粒增强镁基复合材料的制备及其性能[J]. 洪成淼,申健,陈立佳,王越,刘正. 汽车工艺与材料. 2005(02)
[10]Al-C反应的DSC和XRD分析[J]. 王振卿,刘相法,边秀房,张均燕. 铸造. 2003(07)
博士论文
[1]微米、纳米SiCp/Al2014复合材料的制备及组织性能[D]. 张龙江.吉林大学 2015
[2]原位TiCp增强镁基复合材料制备及其性能研究[D]. 曹玮.上海交通大学 2009
[3]搅拌铸造SiC颗粒增强镁基复合材料高温变形行为研究[D]. 王晓军.哈尔滨工业大学 2008
[4]Al18B4O33w/Mg复合材料热压缩变形行为与微观机制[D]. 王春艳.哈尔滨工业大学 2007
硕士论文
[1]基于低含量SiCp调控Mg-5Al-2Ca合金的显微组织和力学性能研究[D]. 张潇.太原理工大学 2017
[2]高强镁合金高速多向锻造过程中的微观组织和力学性能研究[D]. 王锐.沈阳航空航天大学 2017
[3]热变形对Mg-Al-Ca合金及SiCp/Mg-Al-Ca复合材料的显微组织和力学性能的影响[D]. 苏坤.太原理工大学 2016
[4]AZ51镁合金摩擦磨损性能研究[D]. 苏腾飞.吉林大学 2015
[5]SiCp/AZ91D镁基复合材料的摩擦磨损行为研究[D]. 卢楠楠.哈尔滨工业大学 2015
[6]铜基石墨复合材料的制备工艺及设备研究[D]. 张伟.东南大学 2016
[7]粉末冶金法制备SiCw/AZ91复合材料研究[D]. 陈小伟.郑州大学 2013
[8]多向锻造对SiCp/AZ91镁基复合材料组织与力学性能的影响[D]. 聂凯波.哈尔滨工业大学 2009
[9]粉末挤压法制备SiC颗粒增强镁基复合材料的研究[D]. 侯德宝.东北大学 2008
本文编号：3697909
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