纳米SiCp/108Al复合材料的组织性能及热变形行为
发布时间：2023-06-03 20:09
SiCp/Al复合材料具有密度、热膨胀系数低,比强度、比刚度、硬度、弹性模量高,耐磨性、热稳定性好等优异性能,在航空航天、国防工业、轨道交通等高科技领域有着广阔的应用前景。SiCp尺寸对复合材料的组织性能有着很大影响,当SiCp的尺寸达到纳米级别时,增强效果更为显著。本文采用粉末冶金法制备了不同体积分数的80 nm SiCp增强108Al复合材料,采用金相显微镜、透射电子显微镜、扫描电子显微镜对复合材料的微观组织、纳米SiCp的分布及拉伸断口形貌进行了观察,测定了复合材料的相对密度、硬度、抗拉强度、屈服强度及伸长率,分析了纳米SiCp体积分数对复合材料组织及性能的影响,结果表明添加了纳米SiCp的复合材料组织明显细化,性能得到提高,当纳米SiCp体积分数为2%时,复合材料组织中晶粒较小,缺陷较少,SiCp分布均匀,复合材料性能最佳,相对密度达到98%,硬度为102HV,抗拉强度为348 MPa,屈服强度为229 MPa。在Gleeble-1500D热模拟试验机上对2%纳米SiCp/108Al复合材料进行热压缩模拟试验,研究其在460-520℃温度区间、0.1-10 s-1应变速率下的真...
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 SiCp/Al复合材料的研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 SiCp/Al复合材料的制备方法
1.3.1 搅拌熔铸法
1.3.2 压力铸造法
1.3.3 无压浸渗法
1.3.4 共喷射沉积法
1.3.5 粉末冶金法
1.3.6 原位反应法
1.4 SiCp/Al复合材料的热变形行为
1.4.1 Si Cp/Al复合材料的高温热变形流变应力行为
1.4.2 Si Cp/Al复合材料的高温热变形显微组织变化
1.5 课题的意义及研究内容
第2章 试验材料与研究方法
2.1 纳米SiCp/108Al复合材料的制备
2.1.1 试验原材料
2.1.2 试验复合材料配比
2.2 试验过程
2.2.1 108Al合金粉末和Si Cp配料
2.2.2 108Al合金粉末和Si Cp混料
2.2.3 单向压制
2.2.4 成型坯料烧结
2.2.5 热挤压
2.2.6 试样热处理
2.3 复合材料的性能检测
2.3.1 复合材料的致密度测算
2.3.2 复合材料的拉伸性能测试
2.3.3 复合材料的硬度性能测试
2.4 热压缩试验
2.5 微观组织表征和设备
2.5.1 光学显微镜观察(OM)
2.5.2 扫描电子显微镜观察(SEM)
2.5.3 透射电子显微镜观察(TEM)
第3章 纳米Si Cp体积分数对复合材料组织与性能的影响
3.1 引言
3.2 纳米SiCp体积分数对复合材料微观组织的影响
3.2.1 纳米SiCp体积分数对复合材料金相显微组织的影响
3.2.2 纳米SiCp体积分数对复合材料透射显微组织的影响
3.3 纳米SiCp体积分数对复合材料性能的影响
3.3.1 纳米SiCp体积分数对复合材料相对密度的影响
3.3.2 纳米SiCp体积分数对复合材料硬度的影响
3.3.3 纳米SiCp体积分数对复合材料拉伸性能的影响
3.3.4 纳米SiCp体积分数对复合材料断口形貌的影响
3.4 本章小结
第4章 纳米Si Cp/108Al复合材料的热变形行为
4.1 引言
4.2 纳米SiCp/108Al复合材料热变形的真应力-真应变曲线
4.3 变形条件对纳米Si Cp/108Al复合材料流变应力的影响
4.3.1 变形温度对纳米SiCp/108Al复合材料流变应力的影响
4.3.2 应变速率对纳米SiCp/108Al复合材料流变应力的影响
4.4 SiCp/Al复合材料本构方程的建立
4.4.1 本构方程模型的选取
4.4.2 纳米SiCp/108Al复合材料流变应力本构方程参数求解
4.5 纳米SiCp/108Al复合材料的热加工图的建立分析
4.6 本章小结
第5章 纳米Si Cp/108Al复合材料的热变形微观组织
5.1 引言
5.2 纳米SiCp/108Al复合材料热压缩试样宏观形貌分析
5.3 变形条件对纳米Si Cp/108Al复合材料热压缩显微组织的影响
5.3.1 变形温度对纳米SiCp/108Al复合材料显微组织的影响
5.3.2 应变速率对纳米SiCp/108Al复合材料显微组织的影响
5.4 ln Z值对纳米SiCp/108Al复合材料热压缩显微组织的影响
5.4.1 ln Z值对纳米SiCp/108Al复合材料位错组织的影响规律
5.4.2 ln Z值对纳米SiCp/108Al复合材料亚晶演变的影响规律
5.5 纳米SiCp/108Al复合材料热变形过程中的动态软化行为
5.5.1 动态回复
5.5.2 动态再结晶
5.6 本章小结
第6章 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果
本文编号：3829959
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 SiCp/Al复合材料的研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 SiCp/Al复合材料的制备方法
1.3.1 搅拌熔铸法
1.3.2 压力铸造法
1.3.3 无压浸渗法
1.3.4 共喷射沉积法
1.3.5 粉末冶金法
1.3.6 原位反应法
1.4 SiCp/Al复合材料的热变形行为
1.4.1 Si Cp/Al复合材料的高温热变形流变应力行为
1.4.2 Si Cp/Al复合材料的高温热变形显微组织变化
1.5 课题的意义及研究内容
第2章 试验材料与研究方法
2.1 纳米SiCp/108Al复合材料的制备
2.1.1 试验原材料
2.1.2 试验复合材料配比
2.2 试验过程
2.2.1 108Al合金粉末和Si Cp配料
2.2.2 108Al合金粉末和Si Cp混料
2.2.3 单向压制
2.2.4 成型坯料烧结
2.2.5 热挤压
2.2.6 试样热处理
2.3 复合材料的性能检测
2.3.1 复合材料的致密度测算
2.3.2 复合材料的拉伸性能测试
2.3.3 复合材料的硬度性能测试
2.4 热压缩试验
2.5 微观组织表征和设备
2.5.1 光学显微镜观察(OM)
2.5.2 扫描电子显微镜观察(SEM)
2.5.3 透射电子显微镜观察(TEM)
第3章 纳米Si Cp体积分数对复合材料组织与性能的影响
3.1 引言
3.2 纳米SiCp体积分数对复合材料微观组织的影响
3.2.1 纳米SiCp体积分数对复合材料金相显微组织的影响
3.2.2 纳米SiCp体积分数对复合材料透射显微组织的影响
3.3 纳米SiCp体积分数对复合材料性能的影响
3.3.1 纳米SiCp体积分数对复合材料相对密度的影响
3.3.2 纳米SiCp体积分数对复合材料硬度的影响
3.3.3 纳米SiCp体积分数对复合材料拉伸性能的影响
3.3.4 纳米SiCp体积分数对复合材料断口形貌的影响
3.4 本章小结
第4章 纳米Si Cp/108Al复合材料的热变形行为
4.1 引言
4.2 纳米SiCp/108Al复合材料热变形的真应力-真应变曲线
4.3 变形条件对纳米Si Cp/108Al复合材料流变应力的影响
4.3.1 变形温度对纳米SiCp/108Al复合材料流变应力的影响
4.3.2 应变速率对纳米SiCp/108Al复合材料流变应力的影响
4.4 SiCp/Al复合材料本构方程的建立
4.4.1 本构方程模型的选取
4.4.2 纳米SiCp/108Al复合材料流变应力本构方程参数求解
4.5 纳米SiCp/108Al复合材料的热加工图的建立分析
4.6 本章小结
第5章 纳米Si Cp/108Al复合材料的热变形微观组织
5.1 引言
5.2 纳米SiCp/108Al复合材料热压缩试样宏观形貌分析
5.3 变形条件对纳米Si Cp/108Al复合材料热压缩显微组织的影响
5.3.1 变形温度对纳米SiCp/108Al复合材料显微组织的影响
5.3.2 应变速率对纳米SiCp/108Al复合材料显微组织的影响
5.4 ln Z值对纳米SiCp/108Al复合材料热压缩显微组织的影响
5.4.1 ln Z值对纳米SiCp/108Al复合材料位错组织的影响规律
5.4.2 ln Z值对纳米SiCp/108Al复合材料亚晶演变的影响规律
5.5 纳米SiCp/108Al复合材料热变形过程中的动态软化行为
5.5.1 动态回复
5.5.2 动态再结晶
5.6 本章小结
第6章 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果
本文编号：3829959
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/3829959.html
