鋁合金鉆桿在深井/超深井及酸性油氣井中應用十分廣泛,但其耐磨性差、高溫強度低等缺點限制了鋁合金鉆桿的進一步應用。SiC顆粒強度高、硬度大且成本低廉,在鋁合金中加入碳化硅顆粒可有效解決現(xiàn)有鋁合金鉆桿易磨損、在超深井中易軟化等問題,有效提高鋁合金鉆桿的使用壽命及鉆進深度極限。但SiC顆粒與鋁熔體不浸潤,導致在鋁合金熔體中加入SiC困難且易團聚。本論文通過研究SiCp（改性后）/Al-Cu-Mg復合材料在鑄態(tài)、均勻化態(tài)、擠壓態(tài)的微觀組織來探討改性工藝對SiC/Al界面潤濕行為及SiC顆粒分散性的影響;在此基礎上進一步探討熱處理工藝參數(shù),主要是固溶、時效參數(shù)對SiCp（改性后）/Al-Cu-Mg中SiC/Al界面行為及力學性能的影響。本論文的研究成果可為采用"真空熔煉-真空澆鑄-均勻化處理-擠壓-固-時效"工藝工業(yè)化生產(chǎn)SiC顆粒增強鋁基復合材料時改性工藝選擇及固溶-時效工藝參數(shù)優(yōu)化提供基礎數(shù)據(jù)及理論指導,對石油鉆桿用輕質(zhì)材料的研發(fā)具有一定的指導意義。本論文采用在1200 ℃保溫8 h然后隨爐冷卻的高溫氧化法以及離子鈀活化法的表面化學鍍鎳處理兩種方法對SiC顆粒改性,采用激光粒度儀、SEM、X... 

【文章來源】：西南石油大學四川省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 鋁基復合材料制備工藝及增強相分散性研究現(xiàn)狀
        1.2.1 鋁基復合材料的制備工藝
        1.2.2 顆粒增強相在鋁基復合材料中的分散性
    1.3 SiC增強鋁基復合材料界面研究現(xiàn)狀
        1.3.1 SiC/Al界面潤濕性
        1.3.2 SiC/Al界面潤濕性改善措施及界面反應
        1.3.3 基體合金化及其對SiC/Al界面的影響
    1.4 鋁基復合材料熱處理研究現(xiàn)狀
    1.5 論文主要研究目的及主要內(nèi)容
第2章 實驗材料及實驗方法
    2.1 實驗材料的選擇
        2.1.1 基體金屬材料
        2.1.2 陶瓷增強相材料
    2.2 實驗方法
        2.2.1 增強相碳化硅顆粒改性方法
        2.2.2 真空熔煉及澆鑄
        2.2.3 均勻化處理
        2.2.4 熱擠壓成型
        2.2.5 熱處理工藝
        2.2.6 微觀組織及物相觀察分析方法
        2.2.7 性能分析
第3章 SiC顆粒改性前后微觀形貌及粒徑分布
    3.1 氧化改性處理前后SiC顆粒的微觀形貌及粒徑分布
    3.2 鍍鎳改性前后SiC顆粒的微觀形貌及粒徑分布
    3.3 本章小結(jié)
第4章 SiC顆粒在鑄態(tài)Al-Cu-Mg基體中的分散性研究
    4.1 SiC顆粒在鑄態(tài)Al-Cu-Mg基體中的分布情況
        4.1.1 未改性處理SiC顆粒在鑄態(tài)Al-Cu-Mg基體中的分布
        4.1.2 鍍鎳改性后的SiC顆粒在鑄態(tài)Al-Cu-Mg基體中的分布
        4.1.3 高溫氧化改性后的SiC顆粒在鑄態(tài)Al-Cu-Mg基體中的分布
        4.1.4 真空熔煉工藝對SiC在Al-Cu-Mg鑄錠中的分布的影響
    4.2 高溫氧化改性后的SiC顆粒在擠壓態(tài)Al-Cu-Mg基體中的分布
    4.3 本章小結(jié)
第5章 碳化硅增強鋁基復合材料微觀組織及界面行為
    5.1 鑄態(tài)6.5wt.%SiCp/Al-Cu-Mg復合材料的微觀形貌及界面行為
        5.1.1 鑄態(tài)6.5wt.%SiCp/Al-Cu-Mg復合材料的微觀形貌
2/Al界面行為">        5.1.2 鑄態(tài)6.5wt.%SiCp/Al-Cu-Mg復合材料的SiC/SiO₂/Al界面行為
    5.2 均勻化態(tài)6.5wt.%SiCp/Al-Cu-Mg復合材料的微觀形貌及界面行為
        5.2.1 均勻化態(tài)6.5wt.%SiCp/Al-Cu-Mg復合材料的微觀形貌
        5.2.2 均勻化態(tài)6.5wt.%SiCp/Al-Cu-Mg復合材料的SiC/Al界面行為
    5.3 擠壓態(tài)6.5wt.%SiCp/Al-Cu-Mg復合材料的微觀形貌及界面行為
        5.3.1 擠壓態(tài)6.5wt.%SiCp/Al-Cu-Mg復合材料的微觀形貌
        5.3.2 擠壓態(tài)6.5wt.%SiCp/Al-Cu-Mg復合材料的SiC/Al界面行為
    5.4 本章小結(jié)
第6章 熱處理工藝對SiCp/Al-Cu-Mg復合材料微觀組織、力學性能及SiC/Al界面行為的影響
    6.1 熱處理工藝參數(shù)優(yōu)化
        6.1.1 固溶制度的優(yōu)化
        6.1.2 時效制度的優(yōu)化
    6.2 最優(yōu)熱處理工藝對SiCp/Al-Cu-Mg微觀組織及SiC/Al界面行為
        6.2.1 最優(yōu)熱處理工藝對SiCp/Al-Cu-Mg微觀組織的影響
        6.2.2 最優(yōu)熱處理工藝對SiC/Al界面行為的影響
    6.3 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及科研成果



本文編號：2975805