SiCp/A390復(fù)合材料由于其較低的密度、較高的硬度、良好的耐磨性、較低熱膨脹系數(shù)、各向同性等優(yōu)異的性能,使其成為理想的、較好發(fā)展前途的輕質(zhì)鋁基復(fù)合材料。熱處理工藝是有效提高SiCp/A390復(fù)合材料綜合性能的重要手段,拓寬復(fù)合材料應(yīng)用范圍的重要途徑。論文采用粉末冶金法+熱擠壓制備了SiCp/A390復(fù)合材料。利用金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）、X射線分析儀（XRD）、高分辨透射電子顯微鏡（HRTEM）觀察和分析了SiCp/A390復(fù)合材料在熱處理過程中的微觀組織演變,表征了復(fù)合材料中的界面微觀結(jié)構(gòu)及晶體學(xué)位相關(guān)系。利用萬能拉伸試驗(yàn)機(jī)、顯微硬度計(jì)及PCY-Ⅲ型熱膨脹系數(shù)測試儀測量了不同熱處理制度下的復(fù)合材料的力學(xué)性能及物理性能。通過對比分析,優(yōu)化出了Si Cp/A390復(fù)合材料最佳的熱處理工藝制度。研究表明:SiCp/A390復(fù)合材料在熱擠壓后基體中存在一些粗大的金屬化合物相,如Al4Cu9,Al5Cu6Mg2,Al23CuFe4相。SiCp/A390復(fù)合材料固溶處理后,復(fù)合材料中粗大金屬化合物相逐漸溶解,固溶溫度越高,金屬化合物相溶解的越充分;當(dāng)固溶... 

【文章來源】：河南科技大學(xué)河南省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

SiC顆粒的SEM像及XRD分析

這類零件需要高的耐磨性及強(qiáng)度，通常添加Cu和Mg合金元素來提高強(qiáng)化相數(shù)量，從而顯著提高材料的機(jī)械性能。Si元素的含量對合金的性能也有重要影響，通常硅的加入量在15-20%之間，合金的高溫強(qiáng)度可得到顯著提高[42]。另外Si元素也具有優(yōu)異的物理性能，如較低的熱膨脹系數(shù)，其值約為4×10-6K-1左右，硅元素加入進(jìn)一步降低了復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)。因此我們選擇Al-Si-Cu-Mg系合金作為復(fù)合材料的基體。本實(shí)驗(yàn)基體選用霧化介質(zhì)為氮?dú)獾臍忪F法制備的過飽和 A390 合金粉末。其形貌如圖 2-2(a)所示，粉末形狀相對規(guī)則，多為球狀或橢球狀。A390 合金粉末的平均粒度為 10 μm，其主要成分為：Si19.3%，Cu1.5%，Mg0.8%，Mn﹤0.1%，F(xiàn)e﹤0.5%，余量為 Al。A390 合金屬于 Al-Si-Cu-Mg 系合金，通過合理的熱處理制度可顯著提高復(fù)合材料的力學(xué)性能。圖 2-2(b)為 A390 合金粉末的 X 射線衍射圖，從圖中看到只存在 Al、Si 兩相的衍射峰，說明在制備粉末過程中，其它合金元素過飽和固溶于 Al-Si 合金中，為后續(xù)復(fù)合材料制備過程及熱處理過程中過飽和的合金元素從基體中析出形成大量的時(shí)效強(qiáng)化相提供良好的基礎(chǔ)。

密度也分布不均勻，增加保壓時(shí)間可以減少復(fù)合材料的這種分布不均勻性；卸壓后靜置30 min，最后將冷壓坯脫模取出。制備出的SiCp/A390復(fù)合材料冷壓坯宏觀形貌如圖2-4(b)所示。圖2-4 單向模壓示意圖及復(fù)合材料冷壓坯宏觀圖像Fig. 2-4 One-way moulded schematic diagram and cold-pressing billet of the composites2.2.3 復(fù)合材料燒結(jié)燒結(jié)是粉末冶金制備 SiCp/A390 復(fù)合材料的基本的工序，對粉末冶金零件的物理和力學(xué)性能都起著重要的作用[43]。本實(shí)驗(yàn)燒結(jié)是在 SG-GL1200 氣氛保護(hù)間開管式爐上進(jìn)行的。試樣燒結(jié)過程按燒結(jié)工藝曲線進(jìn)行，燒結(jié)工藝曲線如圖2-5 所示。圖2-5 冷壓坯的燒結(jié)工藝簡圖Fig. 2-5 Flow chart of cold-pressing billet sintering process1503505600.5h溫度/℃1h4h時(shí)間/h隨爐冷卻

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：2921802