半固态挤压SiC/ZA27复合材料的组织及性能研究

发布时间：2022-12-06 05:36

　　ZA27合金具有良好的力学和耐摩擦性能,但其凝固组织枝晶偏析严重、铸件缩孔缩松严重、高温摩擦性能差限制了其在高温摩擦环境下的应用。为改善ZA27合金的力学性能。本文采用半固态挤压的方法制备了SiC/ZA27复合材料,研究了半固态挤压成形及热处理对复合材料组织和性能的影响,主要研究结果如下：（1）半固态挤压半固态坯料,可以打碎枝晶细化晶粒,破碎SiC团聚体,使颗粒较为均匀地分布。与铸造成型相比,半固态挤压制备的SiC/ZA27复合材料性能明显提升。（2）获得了制备SiC/ZA27复合材料的最佳挤压温度为475-C。该温度下固液相比例、熔体粘度及流动性适中,制备的复合材料晶粒细小,组织致密,颗粒有部分团聚体,呈细点状、短线状分布,密度为4.8521g/cm3；各项力学性能也有提升,硬度值为148HB,屈服强度为208.35MPa,抗拉强度为318.73MPa,延伸率为3.36%。（3）获得了制备SiC/ZA27复合材料的最佳挤压力为15MPa。该挤压力的压缩效应下,熔体流动性、破碎能力增强,颗粒与基体的结合强度提高,因而组织致密、晶粒细小,SiC颗粒细小均匀分布,密度为5.0849g/m3... 

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 高铝锌合金的发展概述
    1.2 ZA27合金的成分及性能特点
        1.2.1 化学成分
        1.2.2 组织及性能特点
    1.3 ZA27合金成形工艺的研究现状及应用
        1.3.1 ZA27合金半固态成形技术研究
        1.3.2 ZA27合金挤压铸造成型技术研究
    1.4 ZA27颗粒复合材料研究现状
        1.4.1 增强颗粒对ZA27复合材料的影响
        1.4.2 金属基颗粒复合材料的制备方法
        1.4.3 颗粒增强ZA27复合材料的研究现状
        1.4.4 SiC/ZA27复合材料的热处理研究现状
    1.5 研究内容及意义
        1.5.1 研究内容
        1.5.2 研究意义
第二章 实验
    2.1 实验方案
    2.2 实验材料
        2.2.1 实验原材料
        2.2.2 SiC颗粒的预处理
    2.3 实验设备
        2.3.1 主要仪器设备
        2.3.2 辅助设备
    2.4 试验工艺
        2.4.1 工艺路线
        2.4.2 工艺参数的确定
    2.5 测试方法
        2.5.1 密度测试
        2.5.2 布氏硬度测试
        2.5.3 耐磨性测试
        2.5.4 拉伸性能测试
        2.5.5 元素分析测试
        2.5.6 组织分析
第三章 实验结果分析与讨论
    3.1 半固态挤压制备SiC/ZA27复合材料的原理
    3.2 半固态挤压对复合材料的影响
        3.2.1 半固态挤压对复合材料组织的影响
        3.2.2 半固态挤压对复合材料密度的影响
        3.2.3 半固态挤压对复合材料硬度的影响
        3.2.4 半固态挤压对复合材料拉伸性能的影响
        3.2.5 半固态挤压对复合材料的影响总结
    3.3 挤压温度对复合材料性能的影响
        3.3.1 挤压温度对复合材料组织的影响
        3.3.2 挤压温度对复合材料密度的影响
        3.3.3 挤压温度对复合材料硬度的影响
        3.3.4 挤压温度对复合材料拉伸性能的影响
        3.3.5 挤压温度对复合材料的影响总结
    3.4 挤压力对复合材料组织及性能的影响
        3.4.1 挤压力对复合材料组织的影响
        3.4.2 挤压力对复合材料密度的影响
        3.4.3 挤压力对复合材料硬度的影响
        3.4.4 挤压力对复合材料拉伸性能的影响
        3.4.5 挤压力对复合材料的影响总结
    3.5 SiC颗粒质量分数对复合材料组织的影响
        3.5.1 SiC颗粒质量分数对复合材料组织的影响
        3.5.2 SiC颗粒质量分数对复合材料密度的影响
        3.5.3 SiC颗粒质量分数对复合材料硬度的影响
        3.5.4 SiC颗粒质量分数对复合材料拉伸性能的影响
        3.5.5 SiC颗粒质量分数对复合材料的影响总结
    3.6 热处理对SiC/ZA27复合材料的影响
        3.6.1 热处理工艺
        3.6.2 热处理对SiC/ZA27组织及物相的影响
        3.6.3 热处理对SiC/ZA27复合材料硬度的影响
        3.6.4 热处理对SiC/ZA27拉伸性能的影响
        3.6.5 热处理后SiC/ZA27的断裂机制
        3.6.6 热处理对于复合材料的影响总结
    3.7 本章小结
第四章 复合材料耐磨性能
    4.1 不同载荷下的磨损性能
    4.2 不同转速下磨损性能
    4.3 本章小结
第五章 全文总结
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
附录A 攻读硕士学位期间发表论文情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]SiC粉体对ZA27合金组织和力学性能的影响[J]. 张雨溪,陈美玲,杨军,刘桂林.  特种铸造及有色合金. 2015(02)
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[10]粉未冶金高铝锌基合金性能的研究[J]. 卜金纬,黄根良.  热加工工艺. 2007(16)

硕士论文
[1]机械搅拌法制备SiC颗粒增强铝基复合材料技术研究[D]. 刘海.重庆大学 2007



本文编号：3711169