粉末挤压成形SiC p /2024铝基复合材料的显微组织和力学性能

发布时间：2021-05-10 20:25

　　使用搅拌铸造等工艺制备的颗粒增强铝基复合材料往往需要通过后续塑性加工才能满足某些结构件的性能要求，而粉末挤压成形是一种集粉末冶金和热加工于一体的材料制备加工新工艺，具有过程简单、流程短、耗能低等特点。使用该工艺制备的材料具有致密度高、显微组织均匀、少（无）偏析等优点。目前我国已有粉末挤压成形技术在镁合金、铝合金、硬质合金等方面的报道，但是关于粉末挤压成形制备SiCp/2024铝基复合材料的研究尚未见报道。本文主要研究了粉末挤压法制备SiCp/2024铝基复合材料以及工艺参数对SiCp/2024铝基复合材料显微组织和力学性能的影响规律，同时优化了SiCp/2024铝基复合材料的热处理工艺，并研究了SiCp/2024铝基复合材料的摩擦磨损行为。首先，采用粉末挤压成形工艺在不同挤压温度、挤压比条件下制备了不同SiC含量的SiCp/2024铝基复合材料，并探讨了挤压温度、挤压比以及SiC含量对SiCp/2024铝基复合材料的显微组织和力学性能的影响。结果表明：在粉末挤压成形的SiCp/2024铝基复合材料中，SiC颗粒分布较均匀。SiCp/2024铝基复合材料致密度、硬度以及室温拉伸性能都随挤... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 前言
    1.2 颗粒增强铝基复合材料的制备方法
        1.2.1 搅拌铸造法
        1.2.2 喷射共沉积法
        1.2.3 粉末冶金法
        1.2.4 挤压铸造法
    1.3 粉末挤压的概念及研究现状
        1.3.1 粉末挤压技术的概念
        1.3.2 粉末挤压技术的国内外研究现状
    1.4 SiC_p/2024 铝基复合材料的国内外研究现状
    1.5 颗粒增强铝基复合材料的强化机制
        1.5.1 细晶强化
        1.5.2 弥散强化
        1.5.3 位错强化
        1.5.4 载荷传递
    1.6 摩擦磨损分类及磨损机理
        1.6.1 磨粒磨损
        1.6.2 粘着磨损
        1.6.3 疲劳磨损
        1.6.4 腐蚀磨损
    1.7 本课题的研究意义及主要内容
        1.7.1 本课题的研究意义
        1.7.2 主要研究内容
第二章 实验过程与方法
    2.1 实验过程
    2.2 实验材料
        2.2.1 基体材料
        2.2.2 增强颗粒的选择
    2.3 热挤压工艺的设计
        2.3.1 挤压温度的选择
        2.3.2 挤压比的选择
    2.4 热处理实验
    2.5 复合材料的显微组织分析和力学性能测试
        2.5.1 光学显微组织及扫描电镜分析
        2.5.2 物相分析
        2.5.3 硬度测试
        2.5.4 密度测试和致密度计算
        2.5.5 拉伸性能测试
        2.5.6 摩擦磨损试验
第三章 SiC_p/2024 铝基复合材料的显微组织和力学性能
    3.1 引言
    3.2 粉末挤压成形 SiC_p/2024 铝基复合材料的组织与性能特点
        3.2.1 复合材料挤压态显微组织特点
        3.2.2 复合材料热处理态的显微组织特点
        3.2.3 复合材料的室温拉伸性能特点
    3.3 挤压温度对复合材料显微组织和力学性能的影响
        3.3.1 挤压温度对复合材料显微组织的影响
        3.3.2 挤压温度对复合材料力学性能的影响
    3.4 挤压比对复合材料显微组织和力学性能的影响
        3.4.1 挤压比对复合材料显微组织的影响
        3.4.2 挤压比对复合材料力学性能的影响
    3.5 SiC 颗粒体积分数对复合材料显微组织和力学性能的影响
        3.5.1 SiC 颗粒含量对复合材料显微组织的影响
        3.5.2 SiC 颗粒含量对材料力学性能的影响
    3.6 本章小结
第四章 SiC_p/2024 铝基复合材料的热处理工艺
    4.1 引言
    4.2 固溶处理对复合材料力学性能及显微组织的影响
        4.2.1 固溶工艺对复合材料力学性能的影响
        4.2.2 固溶工艺对复合材料显微组织的影响
    4.3 时效处理对复合材料力学性能及显微组织的影响
        4.3.1 时效工艺对复合材料力学性能的影响
        4.3.2 时效工艺对复合材料显微组织的影响
    4.4 本章小结
第五章 SiC_p/2024 铝基复合材料的摩擦磨损性能
    5.1 引言
    5.2 SiC 颗粒体积分数对复合材料摩擦磨损性能的影响
        5.2.1 SiC 颗粒体积分数对复合材料摩擦系数的影响
        5.2.2 SiC 颗粒体积分数对复合材料磨损体积的影响
    5.3 SiC 颗粒尺寸对复合材料摩擦磨损性能的影响
        5.3.1 SiC 颗粒尺寸对复合材料摩擦系数的影响
        5.3.2 SiC 颗粒尺寸对复合材料磨损体积的影响
    5.4 加载力对复合材料摩擦磨损性能的影响
        5.4.1 加载力对复合材料摩擦系数的影响
        5.4.2 加载力对复合材料磨损体积的影响
    5.5 复合材料磨损表面形貌与机理分析
    5.6 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
附件


【参考文献】：
期刊论文
[1]挤压比对粉末包套热挤压致密W-40%Cu合金的影响[J]. 李达人,蔡一湘,刘祖岩,王尔德.  中国钨业. 2012(03)
[2]搅拌铸造SiCp/2024复合材料热挤压-轧制变形组织及性能[J]. 冯朝辉,苏海,高文理,陆政.  材料导报. 2012(02)
[3]MA-SPS法制备WC颗粒增强钢基复合材料的耐磨性研究[J]. 谢金乐,刘允中,吴汇江,肖文华.  热加工工艺. 2011(06)
[4]热挤压变形对搅拌铸造SiCp/2024复合材料显微组织与力学性能的影响[J]. 张显峰,陆政,苏海,高文理,刘洪波.  塑性工程学报. 2011(01)
[5]搅拌铸造SiCp/2024铝基复合材料的显微组织与力学性能[J]. 苏海,高文理,毛成,张辉,刘洪波,卢健,陆政.  中国有色金属学报. 2010(02)
[6]喷射共沉积SiCp/2024复合材料的显微组织与力学性能[J]. 高文理,苏海,张辉,刘洪波,王建华.  中国有色金属学报. 2010(01)
[7]喷射共沉积SiCp/2024铝基复合材料轧板的显微组织及力学性能[J]. 冯朝辉,苏海,高文理,卢健,陆政.  机械工程材料. 2009(12)
[8]Effects of volume fraction of SiC particles on mechanical properties of SiC/Al composites[J]. 宋旼.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2009(06)
[9]12vol%SiCP/2024Al基复合材料热挤压过程有限元模拟与分析[J]. 刘越,邵军超,丁莉,杨柯.  复合材料学报. 2009(05)
[10]颗粒增强铝基复合材料的研究与应用[J]. 李明伟.  热加工工艺. 2009(08)

博士论文
[1]SiCp/Al复合材料制备工艺和微结构及性能研究[D]. 程南璞.中南大学 2007
[2]碳化硅颗粒增强铝基复合材料的微结构和力学与腐蚀行为研究[D]. 贺春林.东北大学 2002

硕士论文
[1]喷射成形2124铝合金的热轧致密化研究[D]. 杜良.华南理工大学 2013
[2]搅拌铸造SiCp/2024复合材料显微组织和力学性能研究[D]. 毛成.湖南大学 2010



本文编号：3180006