低体积分数B 4 C/6061Al复合材料时效行为的研究

发布时间：2023-01-30 20:49

　　本文采用加压烧结法,制备了3vol.%、6vol.%、9vol.%和12vol.%B₄C/6061Al复合材料,利用硬度计、DSC示差扫描分析、SEM、TEM和万能电子试验机等设备,系统研究了四种复合材料时效行为。通过引入不同界面数量和调整颗粒间距的方式,揭示了Mg和Si元素在B₄C/6061Al中的扩散行为,并通过调整时效温度和时间,阐明复合材料的时效组织形成机理及其对力学性能的影响规律。对复合材料DSC测试结果表明,当B₄C的体积分数增加时,DSC曲线中代表着析出相的反应峰不断钝化,亚稳相的析出行为受到不同程度的抑制。对复合材料硬度测试结果表明,随着B₄C的体积分数增加,复合材料达到峰值硬度的时间不断缩短,时效硬化率（相同温度的峰时效）呈上升趋势。这说明B₄C能加速复合材料的时效动力学,提高材料的时效硬化率。同时,当复合材料时效温度增加时,达到峰值硬度的时间不断缩短,峰值硬度呈现下降的趋势。对B₄C/6061Al复合材料峰时效组织的研究表明,随着B

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 低体积分数颗粒增强铝基复合材料的应用现状
    1.3 Al-Mg-Si合金的时效行为
        1.3.1 Al-Mg-Si合金的DSC分析
        1.3.2 Al-Mg-Si合金的时效硬化行为
        1.3.3 Al-Mg-Si合金的时效组织
    1.4 颗粒增强Al-Mg-Si复合材料的时效行为
        1.4.1 颗粒增强Al-Mg-Si复合材料的DSC分析
        1.4.2 颗粒增强Al-Mg-Si复合材料的时效硬化行为
        1.4.3 颗粒增强Al-Mg-Si复合材料的时效组织
    1.5 颗粒增强Al-Mg-Si复合材料的力学性能及强化机制
        1.5.1 颗粒增强Al-Mg-Si复合材料的力学性能
        1.5.2 颗粒增强Al-Mg-Si复合材料的强化机制
    1.6 本文的研究目的与主要内容
第2章 试验材料和试验方法
    2.1 试验所用材料
        2.1.1 增强体颗粒
        2.1.2 基体合金
        2.1.3 B_4C/6061Al复合材料制备
    2.2 热处理工艺
    2.3 试验方法
        2.3.1 差示扫描量热分析(DSC)
        2.3.2 硬度测试
        2.3.3 拉伸试验
        2.3.4 显微组织分析
第3章 B_4C/6061Al复合材料时效硬化规律
    3.1 引言
    3.2 B_4C/6061Al复合材料的DSC分析
    3.3 B_4C/6061Al复合材料的时效硬化曲线
        3.3.1 不同体积分数B_4C/6061Al复合材料的时效硬化曲线
        3.3.2 B_4C含量对B_4C/6061Al复合材料时效硬化的影响规律
    3.4 本章小结
第4章 B_4C/6061Al复合材料的时效组织
    4.1 引言
    4.2 不同体积分数B_4C/6061Al复合材料的时效组织
        4.2.1 3vol.%B_4C/6061Al复合材料的时效组织
        4.2.2 12vol.%B_4C/6061Al复合材料的时效组织
    4.3 关于B_4C/6061Al复合材料时效过程中析出相变化的讨论
    4.4 B_4C/6061Al复合材料的析出相形成机理
    4.5 本章小结
第5章 B_4C/6061Al复合材料的拉伸行为与断裂机制分析
    5.1 引言
    5.2 B_4C/6061Al复合材料的拉伸性能
        5.2.1 应力应变曲线
        5.2.2 复合材料的弹性模量
        5.2.3 复合材料的拉伸强度
        5.2.4 复合材料的屈服强度
        5.2.5 复合材料的延伸率
    5.3 SEM断口分析
    5.4 低体积分数B_4C/6061Al复合材料的强化机理
        5.4.1 载荷传递机制
        5.4.2 沉淀强化
        5.4.3 位错强化机制
        5.4.4 弥散强化机制
    5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]亚微米Al2O3P/Al复合材料及基体合金时效行为研究[D]. 姜瑞姣.哈尔滨工业大学 2008



本文编号：3733436