SiCp/6061搅拌制备及铸造组织性能的研究

发布时间：2023-09-02 11:27

　　搅拌铸造法制备颗粒增强铝基复合材料因制造成本低廉、工艺简单、材料各相同性,具有广阔的发展和应用前景。挤压铸造结合铸造和锻造的工艺特点,成为复合材料近净成形的主要工艺之一。本文进行了挤压铸造Si Cp/6061搅拌制备、挤压铸造组织性能及时效析出动力学的研究,为推动该复合材料应用奠定基础。针对当前颗粒增强铝基复合材料(PAMCs)搅拌制备的不足,为高质量、高效地制备PAMCs,设计了PAMCS搅拌制备的装置,进行了实验装置中颗粒输送部分、搅拌部分及各配件的设计和制作,完成了PAMCs搅拌制备装置的研制,该装置可实现增强颗粒定量输送、气体保护和自动化操作。采用直接挤压铸造方法制备Si Cp/6061铸件,研究了挤压压力、颗粒体积分数和颗粒尺寸对复合材料微观组织和力学性能的影响。微观组织分析表明,重力条件下,存在气孔吸附Si C颗粒团聚现象,随着挤压压力的增加,颗粒依附孔洞团聚现象消除。随挤压压力增加,组织细化,颗粒与基体合金界面结合强度增加,Si Cp/6061抗拉强度、屈服强度、伸长率和硬度均逐渐增加。随颗粒体积分数的增加,Si Cp/6061屈服强度和硬度逐渐增加,伸长率逐渐降低,抗拉...

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 复合材料搅拌铸造的研究现状
        1.2.1 复合材料搅拌铸造制备方法与装置
        1.2.2 搅拌铸造法制备颗粒增强铝基复合材料的研究现状
    1.3 铝基复合材料时效析出动力学的研究现状
    1.4 本课题的研究意义和研究内容
        1.4.1 研究意义
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 课题来源
第二章 颗粒增强铝基复合材料搅拌铸造制备装置及工艺
    2.1 引言
    2.2 颗粒增强铝基复合材料制备装置的设计与研制
        2.2.1 实验装置的要求
        2.2.2 颗粒输送装置结构设计
        2.2.3 搅拌头设计
        2.2.4 搅拌制备装置的设计与研制
    2.3 实验材料的选取
        2.3.1 增强颗粒的选取
        2.3.2 基体合金的选择
        2.3.3 增强颗粒预处理
    2.4 SiCp/6061 复合材料熔体制备工艺
    2.5 本章小结
第三章 挤压铸造SiCp/6061 组织与性能研究
    3.1 引言
    3.2 SiCp/6061 挤压铸造实验
        3.2.1 实验工作
        3.2.2 力学性能测试
        3.2.3 微观组织及拉伸断口分析
    3.3 挤压压力对SiCp/6061 组织和性能的影响
        3.3.1 微观组织
        3.3.2 致密度
        3.3.3 力学性能
        3.3.4 拉伸断口
    3.4 颗粒体积分数对SiCp/6061 组织和性能的影响
        3.4.1 微观组织
        3.4.2 致密度
        3.4.3 力学性能分析
        3.4.4 拉伸断口
    3.5 颗粒尺寸对SiCp/6061 组织和性能的影响
        3.5.1 微观组织
        3.5.2 致密度
        3.5.3 力学性能
        3.5.4 拉伸断口
    3.6 本章小结
第四章 SiCp/6061 时效析出动力学的研究
    4.1 引言
    4.2 实验过程
        4.2.1 试样制备
        4.2.2 DSC测试和硬度测试
    4.3 6061 铝合金与SiCp/6061 合金时效析出动力学的对比研究
        4.3.1 DSC曲线分析
        4.3.2 析出动力学计算研究
    4.4 颗粒体积分数对SiCp/6061 合金 β″相时效析出动力学的影响
        4.4.1 实验结果与讨论
        4.4.2 析出动力学计算研究
    4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
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本文编号：3845116