本論文研究對象為鋁基復(fù)合材料,傳統(tǒng)鋁合金材料成形后制件的力學(xué)性能較差,存在的缺陷較多,不能滿足現(xiàn)代材料的要求。原位自生制備復(fù)合材料結(jié)合高能超聲的聲空化效應(yīng),是一種省力、材料利用率高、生產(chǎn)周期短的材料制備工藝。本論文將三種不同形貌的鈦粉與7050鋁合金作為復(fù)合材料的原料,高能超聲與原位反應(yīng)相結(jié)合,再將復(fù)合材料經(jīng)過適當(dāng)?shù)墓倘軙r效處理,得到高強度、高耐磨性的鋁基復(fù)合材料。通過多組對比實驗,研究了鈦粉形貌、增強顆粒的質(zhì)量分數(shù)、超聲功率對TiAl3/7050Al復(fù)合材料組織與性能的影響,確定了復(fù)合材料的最優(yōu)工藝參數(shù)。研究表明:當(dāng)鈦粉顆粒形貌為海綿鈦粉,TiAl3質(zhì)量分數(shù)為4⁶%,超聲功率為1.2¹.8kW時,坯料組織均勻致密,力學(xué)性能較好。其次對TiAl3/7050Al復(fù)合材料進行了不同固溶、時效參數(shù)的熱處理試驗研究,并通過OM、SEM、TEM、XRD觀察、硬度與力學(xué)性能測試、耐磨性等檢測手段,分析了不同熱處理結(jié)果對坯料組織與力學(xué)性能的影響,確定了TiAl3/7050Al復(fù)合材料的最佳熱處理工藝。實驗表明固溶參數(shù)為500℃×1h,時效參數(shù)為120℃×1... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 金屬基復(fù)合材料的性能
    1.3 金屬基復(fù)合材料的制備
        1.3.1 擴散結(jié)合
        1.3.2 噴射沉積法
        1.3.3 原位自生成法
    1.4 超聲在復(fù)合材料制備中的作用
    1.5 鋁基復(fù)合材料耐磨性、熱處理及應(yīng)用
        1.5.1 耐磨性
        1.5.2 熱處理
        1.5.3 研究現(xiàn)狀及遠景
    1.6 主要研究內(nèi)容
第2章 材料和試驗方法
    2.1 材料準(zhǔn)備
        2.1.1 基體材料
        2.1.2 反應(yīng)鈦粉
        2.1.3 除渣劑
    2.2 試驗設(shè)備
    2.3 試驗方法
        2.3.1 熔鑄工藝
        2.3.2 熱處理工藝
        2.3.3 干滑動摩擦磨損試驗
    2.4 顯微組織觀察及性能測試
        2.4.1 金相顯微觀察（OM）
        2.4.2 掃描電子顯微鏡觀察（SEM）
        2.4.3 透射電鏡觀察（TEM）
        2.4.4 X射線衍射分析（XRD）
        2.4.5 常溫拉伸試驗
        2.4.6 硬度測試
3/7050Al復(fù)合材料組織性能的影響">第3章 工藝參數(shù)對TiAl₃/7050Al復(fù)合材料組織性能的影響
    3.1 引言
    3.2 鈦粉形貌對復(fù)合材料的影響
        3.2.1 Ti-Al反應(yīng)體系及相組成
        3.2.2 透射電子顯微（TEM）觀察
        3.2.3 鈦粉形貌對SEM組織的影響
        3.2.4 鈦粉形貌對OM組織的影響
3的含量對復(fù)合材料組織性能的影響">    3.3 TiAl₃的含量對復(fù)合材料組織性能的影響
        3.3.1 復(fù)合材料的SEM組織觀察
        3.3.2 復(fù)合材料的OM組織觀察
        3.3.3 復(fù)合材料的力學(xué)性能
    3.4 超聲功率對復(fù)合材料組織性能的影響
        3.4.1 復(fù)合材料的SEM組織觀察
        3.4.2 復(fù)合材料的OM組織
        3.4.3 復(fù)合材料的力學(xué)性能
    3.5 超聲原位合成復(fù)合材料的機理
        3.5.1 聲空化效應(yīng)
        3.5.2 超聲功率對Ti-Al體系反應(yīng)進程的影響
    3.6 本章小節(jié)
3/7050Al復(fù)合材料組織與性能的影響">第4章 熱處理對TiAl₃/7050Al復(fù)合材料組織與性能的影響
    4.1 引言
    4.2 固溶對復(fù)合材料微觀組織的影響
        4.2.1 固溶對復(fù)合材料SEM組織的影響
        4.2.2 固溶對復(fù)合材料OM組織的影響
        4.2.3 復(fù)合材料固溶后的TEM組織
        4.2.4 固溶對復(fù)合材料硬度的影響
    4.3 時效對復(fù)合材料組織與性能的影響
        4.3.1 時效溫度對復(fù)合材料的影響
        4.3.2 時效時間對復(fù)合材料的影響
    4.4 復(fù)合材料的熱處理工藝
        4.4.1 熱處理對復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
        4.4.2 熱處理對復(fù)合材料微觀組織的影響
    4.5 復(fù)合材料熱處理的性能及組織
        4.5.1 復(fù)合材料熱處理的力學(xué)性能
        4.5.2 復(fù)合材料熱處理的SEM和OM組織
        4.5.3 復(fù)合材料熱處理的TEM組織
        4.5.4 復(fù)合材料熱處理的拉伸斷口
    4.6 強化機制
        4.6.1 直接強化機制
        4.6.2 細晶強化
        4.6.3 Orowan強化
        4.6.4 固溶強化
    4.7 本章小節(jié)
3/7050Al復(fù)合材料的干摩擦磨損性能">第5章 TiAl₃/7050Al復(fù)合材料的干摩擦磨損性能
    5.1 引言
    5.2 工藝參數(shù)對復(fù)合材料耐磨性的影響
        5.2.1 鑄態(tài)復(fù)合材料的磨損量
        5.2.2 鑄態(tài)復(fù)合材料的耐磨性
        5.2.3 鑄態(tài)復(fù)合材料的磨面形貌
    5.3 外載荷對復(fù)合材料耐磨性的影響
        5.3.1 復(fù)合材料磨損試驗數(shù)據(jù)分析
        5.3.2 外載荷對磨面形貌的影響
    5.4 摩擦速度對復(fù)合材料耐磨性的影響
    5.5 摩擦磨損機理
    5.6 本章小節(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]銅鋁液相擴散結(jié)合的動力學(xué)分析[J]. 張建宇,賁利華,初娣,吳春京.  中國有色金屬學(xué)報. 2015(09)
[2]超聲原位Mg2 Si/AM60復(fù)合材料顯微組織及力學(xué)性能的研究[J]. 閆洪,賀儒,李正華.  功能材料. 2013(22)
[3]連續(xù)纖維增強金屬基復(fù)合材料的研制進展及關(guān)鍵問題[J]. 王濤,趙宇新,付書紅,張勇,曾維虎,韋家虎,李釗.  航空材料學(xué)報. 2013(02)
[4]顆粒增強鋁基復(fù)合材料的研究[J]. 趙龍志,楊敏.  熱加工工藝. 2011(20)
[5]鋁基復(fù)合材料的研究[J]. 王宇鑫,張瑜,嚴鵬飛,嚴彪.  上海有色金屬. 2010(04)
[6]鋁基復(fù)合材料熱處理的研究及發(fā)展應(yīng)用[J]. 張蜀紅,劉炳.  熱加工工藝. 2009(22)
[7]超聲空化的研究方法及進展[J]. 莫潤陽,林書玉,王成會.  應(yīng)用聲學(xué). 2009(05)
[8]有機粘結(jié)結(jié)合的Mo-Ni-Cu高性能鐵基粉末[J]. 郭瑞金,王寶飛,Sylvain StLaurent,Claude Gélinas.  粉末冶金工業(yè). 2008(06)
[9]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)
[10]超聲化學(xué)原位合成（Al2O3+Al3Zr）p/A356復(fù)合材料[J]. 丁加善,趙玉濤,張松利,陳剛.  鑄造. 2008(04)

博士論文
[1]復(fù)合材料增強體的跨尺度設(shè)計及其界面增強機制研究[D]. 彭慶宇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]超聲/磁場下合成鋁基原位復(fù)合材料微結(jié)構(gòu)及其性能研究[D]. 陳登斌.江蘇大學(xué) 2012

碩士論文
[1]原位制備鋁基復(fù)合材料的熱處理工藝及力學(xué)性能研究[D]. 李巖.南昌大學(xué) 2011
[2]高能超聲作用下熔體反應(yīng)合成鋁基復(fù)合材料的研究[D]. 丁加善.江蘇大學(xué) 2008
[3]碳化硅顆粒增強鋁基復(fù)合材料的制備及其摩擦學(xué)性能研究[D]. 袁曉明.蘭州大學(xué) 2006



本文編號：2966924