原位合成法制備WC-Al基復(fù)合材料及其性能表征
發(fā)布時間:2021-01-06 23:51
傳統(tǒng)的顆粒增強鋁基復(fù)合材料的制備方法主要是外加顆粒法,盡管能夠得到一些滿足使用要求的復(fù)合材料,但是仍無法滿足機械裝備日趨多變的工作環(huán)境。為了進一步提高顆粒增強鋁基復(fù)合材料的性能,本文采用一種新型的方法制備顆粒增強相的鋁基復(fù)合材料,并研究其相較于傳統(tǒng)的外加法制備工藝對復(fù)合材料性能提升的優(yōu)勢。采用原位合成法制備WC/Al中間合金,對中間合金進行SEM、EDS、XRD以及XRF分析,驗證原位合成法制備WC的可行性,并對基本的參數(shù)以及原位合成反應(yīng)結(jié)果進行分析研究。研究結(jié)果表明:在溫度達到一定要求時,能夠通過原位合成法在熔融金屬液中反應(yīng)得到WC顆粒;950°C時原位合成反應(yīng)體系中產(chǎn)生WC的反應(yīng)效率約為30%,中間合金中的WC含量為9%。添加K2Ti F6和K3Al F6能夠有效地減小原位合成WC顆粒的尺寸,兩組試樣的WC顆粒分別為50μm和75μm,K2Ti F6對于WC顆粒度的改善效果更好。通過機械攪拌法制備了WC-Al基復(fù)合材料,并對WC的強化效果進行了研究。分析了碳化鎢添加量對鋁基復(fù)合材料性能的影響。通過力學(xué)性能試驗、顯微組織檢驗、摩擦磨損性能測試等方法對試驗結(jié)果進行分析。研究結(jié)果表明:W...
【文章來源】:中國礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
攪拌鑄造法示意圖
藝參數(shù)也不易控制,壓力過高時可能破壞預(yù)制件,制造形狀復(fù)雜的工件也較為困難,因此該工藝的應(yīng)用受到一定限制。圖1-2 液態(tài)滲透原理圖Figure 1-2Schematic diagram of liquid penetration1998 年,大連鐵道學(xué)院的石子源[62]采用預(yù)成型壓力浸滲技術(shù)將石墨顆粒預(yù)成型體置于模具中預(yù)熱到 650 °C,再把 780 °C 的鋁液澆入模具,然后保溫 10~30min,在 10 MPa 的壓力下保持 2 min,制得含量大于 20wt.%的石墨顆粒增強鋁基復(fù)合材料。所制得的材料組織比較致密,石墨顆粒分布均勻。2002 年,合肥工業(yè)大學(xué)的黃笑梅[61]也采用壓力浸滲鑄造工藝成功地制備了石墨顆粒體積分數(shù)高達 68~73vol%的鋁基復(fù)合材料。張少卿
碩士學(xué)位論文 硅元素鑄造鋁合金中隨著硅含量的增加流動性也增加,達到 6%時幾硅在鑄鋁中降低了鑄件的膨脹系數(shù),提高鑄件的耐磨性能。鋁鑄造性能和抗蝕性。如圖 1-3 所示,在共晶溫度 577 °C 時,大溶解度為 1.65%。盡管溶解度隨溫度降低而減少,這類合金強化的。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]原位合成TiC/Al復(fù)合材料研究現(xiàn)狀[J]. 袁煥龍,周澤華,王澤華,仲召軍,張欣. 鑄造技術(shù). 2014(02)
[2]等離子法制備球形碳化鎢粉技術(shù)研究[J]. 吳紅,黃偉,趙鴻雁,朱曦光,戰(zhàn)中學(xué). 兵器材料科學(xué)與工程. 2013(04)
[3]原位合成碳化鎢涂層的基礎(chǔ)研究[J]. 任瑩,路學(xué)成,趙蓉,劉占東,謝坤. 陶瓷. 2010(04)
[4]Al-9Gr半固態(tài)復(fù)合材料摩擦性能的研究[J]. 張新,梁金娥,杜云慧,張君,張鵬. 特種鑄造及有色合金. 2010(02)
[5]鋁基自潤滑復(fù)合材料的潤濕性研究[J]. 羅建,廖強,謝錢濤. 熱加工工藝. 2009(20)
[6]顆粒增強型鋁基復(fù)合材料摩擦磨損性能研究現(xiàn)狀與展望[J]. 劉國強,劉炳. 汽車零部件. 2009(09)
[7]鋁基復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀[J]. 鐘宇,熊計,趙國忠,王鈞,賴人銘. 輕合金加工技術(shù). 2008(12)
[8]鋁基復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 侯麗麗,尹志新,樊新波. 熱加工工藝. 2008(10)
[9]鋁基復(fù)合材料的制備及其耐磨性能研究[J]. 朱瑞杰,張勇,胡志力. 山東理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2008(02)
[10]錫對鑄造鋁-石墨顆粒復(fù)合材料摩擦性能的影響[J]. 劉波. 鑄造. 2007(12)
碩士論文
[1]短碳纖維增強鋁基復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 王曉華.蘭州大學(xué) 2007
[2]噴射沉積耐熱耐磨鋁合金的組織和性能研究[D]. 馬栓柱.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2005
本文編號:2961474
【文章來源】:中國礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
攪拌鑄造法示意圖
藝參數(shù)也不易控制,壓力過高時可能破壞預(yù)制件,制造形狀復(fù)雜的工件也較為困難,因此該工藝的應(yīng)用受到一定限制。圖1-2 液態(tài)滲透原理圖Figure 1-2Schematic diagram of liquid penetration1998 年,大連鐵道學(xué)院的石子源[62]采用預(yù)成型壓力浸滲技術(shù)將石墨顆粒預(yù)成型體置于模具中預(yù)熱到 650 °C,再把 780 °C 的鋁液澆入模具,然后保溫 10~30min,在 10 MPa 的壓力下保持 2 min,制得含量大于 20wt.%的石墨顆粒增強鋁基復(fù)合材料。所制得的材料組織比較致密,石墨顆粒分布均勻。2002 年,合肥工業(yè)大學(xué)的黃笑梅[61]也采用壓力浸滲鑄造工藝成功地制備了石墨顆粒體積分數(shù)高達 68~73vol%的鋁基復(fù)合材料。張少卿
碩士學(xué)位論文 硅元素鑄造鋁合金中隨著硅含量的增加流動性也增加,達到 6%時幾硅在鑄鋁中降低了鑄件的膨脹系數(shù),提高鑄件的耐磨性能。鋁鑄造性能和抗蝕性。如圖 1-3 所示,在共晶溫度 577 °C 時,大溶解度為 1.65%。盡管溶解度隨溫度降低而減少,這類合金強化的。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]原位合成TiC/Al復(fù)合材料研究現(xiàn)狀[J]. 袁煥龍,周澤華,王澤華,仲召軍,張欣. 鑄造技術(shù). 2014(02)
[2]等離子法制備球形碳化鎢粉技術(shù)研究[J]. 吳紅,黃偉,趙鴻雁,朱曦光,戰(zhàn)中學(xué). 兵器材料科學(xué)與工程. 2013(04)
[3]原位合成碳化鎢涂層的基礎(chǔ)研究[J]. 任瑩,路學(xué)成,趙蓉,劉占東,謝坤. 陶瓷. 2010(04)
[4]Al-9Gr半固態(tài)復(fù)合材料摩擦性能的研究[J]. 張新,梁金娥,杜云慧,張君,張鵬. 特種鑄造及有色合金. 2010(02)
[5]鋁基自潤滑復(fù)合材料的潤濕性研究[J]. 羅建,廖強,謝錢濤. 熱加工工藝. 2009(20)
[6]顆粒增強型鋁基復(fù)合材料摩擦磨損性能研究現(xiàn)狀與展望[J]. 劉國強,劉炳. 汽車零部件. 2009(09)
[7]鋁基復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀[J]. 鐘宇,熊計,趙國忠,王鈞,賴人銘. 輕合金加工技術(shù). 2008(12)
[8]鋁基復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 侯麗麗,尹志新,樊新波. 熱加工工藝. 2008(10)
[9]鋁基復(fù)合材料的制備及其耐磨性能研究[J]. 朱瑞杰,張勇,胡志力. 山東理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2008(02)
[10]錫對鑄造鋁-石墨顆粒復(fù)合材料摩擦性能的影響[J]. 劉波. 鑄造. 2007(12)
碩士論文
[1]短碳纖維增強鋁基復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 王曉華.蘭州大學(xué) 2007
[2]噴射沉積耐熱耐磨鋁合金的組織和性能研究[D]. 馬栓柱.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2005
本文編號:2961474
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