工藝參數(shù)對粉末觸變成形Ti@(Al-Si-Ti) p /A356復(fù)合材料組織及性能的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-05-17 06:09
為了提高粒子增強(qiáng)Al基復(fù)合材料的韌性,并且克服其相關(guān)生產(chǎn)工藝中的技術(shù)問題,本文提出了一種新型的原位自生Ti@(Al-Si-Ti)芯-殼結(jié)構(gòu)粒子增強(qiáng)Al基復(fù)合材料(Ti@(Al-Si-Ti)p/A l)及其制備技術(shù)—粉末觸變成形。本文通過研究觸變成形過程中重熔時(shí)間、重熔溫度、模具溫度對基體微觀組織、增強(qiáng)相粒子的微觀結(jié)構(gòu)以及復(fù)合材料力學(xué)性能的影響,探究出最佳的工藝參數(shù)。通過原位拉伸試驗(yàn)觀察裂紋的擴(kuò)展來研究Ti@(Al-Si-Ti)芯-殼結(jié)構(gòu)粒子的增強(qiáng)增韌機(jī)理,同時(shí)提出了一種微觀力學(xué)強(qiáng)化模型來預(yù)測此種類型復(fù)合材料的屈服強(qiáng)度。研究結(jié)果表明:隨著在半固態(tài)溫度600℃部分重熔時(shí)間的增加,由于Ti@(Al-Si-Ti)p芯-殼結(jié)構(gòu)粒子殼層厚度和基體微觀組織致密度的增加,復(fù)合材料的拉伸性能增加,斷裂方式由沿晶轉(zhuǎn)變?yōu)檠鼐Ш痛┚У幕旌蠑嗔褭C(jī)制。但是當(dāng)重熔時(shí)間超過50 min后,由于殼層的破裂、脫落以及t1相向(Al,Si)3Ti相的轉(zhuǎn)變,復(fù)合材料拉伸性能開始降低。當(dāng)重熔時(shí)間超過9 0 m i n,由于越來越多殼層脫落,更多的細(xì)。ˋl,Si...
【文章來源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 鋁基復(fù)合材料
1.3 Al_3Ti_p/Al基自生復(fù)合材料及其制備
1.4 粉末觸變成形技術(shù)及研究現(xiàn)狀
1.5 芯-殼結(jié)構(gòu)粒子增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料
1.6 本文研究的意義
1.7 本文研究內(nèi)容
第2章 重熔時(shí)間對Ti@(Al-Si-Ti)_p/A356復(fù)合材料組織及性能的影響
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.3 檢測過程
2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論
2.3.1 重熔時(shí)間對半固態(tài)組織的影響
2.3.2 重熔時(shí)間對觸變成形Ti@(Al-Si-Ti)_p/A356復(fù)合材料組織的影響
2.3.3 重熔時(shí)間對觸變成形Ti@(Al-Si-Ti)_p/A356復(fù)合材料性能的影響
2.3.4 微觀力學(xué)強(qiáng)化模型的建立
2.3.5 Ti@(Al-Si-Ti)_p/A356復(fù)合材料的增韌機(jī)理
2.4 本章小結(jié)
第3 重熔溫度對Ti@(Al-Si-Ti)_p/A356復(fù)合材料組織及性能的影響
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.3.1 重熔溫度對復(fù)合材料基體組織的影響
3.3.2 重熔溫度對Al基體與Ti顆粒間反應(yīng)的影響
3.3.3 重熔溫度對力學(xué)性能的影響
3.4 本章小結(jié)
第4章 模具溫度對Ti@(Al-Si-Ti)_p/A356復(fù)合材料組織和性能的影響
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論
4.3.1 模具溫度對Ti@(Al-Si-Ti)_p/A356復(fù)合材料組織的影響
4.3.2 模具溫度對Ti@(Al-Si-Ti)_p/A356復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]重熔溫度對觸變成形Al-7Si-Mg合金組織和性能的影響[J]. 王儒亮,陳體軍,張素卿,李普博,秦亞紅. 特種鑄造及有色合金. 2015(07)
[2]Elastic and Plastic Behaviors of Laminated Ti-TiBw/Ti Composites[J]. 劉寶璽,黃陸軍,GENG Lin. Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science Edition). 2015(03)
[3]6061粉末壓制塊在部分重熔過程中的組織演變[J]. 陳玉獅,陳體軍,張素卿,李普博,王儒亮. 特種鑄造及有色合金. 2014(04)
[4]高能超聲處理對原位Al3Ti/A356復(fù)合材料顯微組織和力學(xué)性能的影響[J]. 徐勇華,陳剛,裘晨,趙玉濤,侯文勝,余瑩. 功能材料. 2013(11)
[5]Semisolid forging electronic packaging shell with silicon carbon-reinforced copper composites[J]. Kai-Kun Wang. Rare Metals. 2013(02)
[6]金屬基復(fù)合材料的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 張荻,張國定,李志強(qiáng). 中國材料進(jìn)展. 2010(04)
[7]Microstructure of in situ Al3Ti/6351Al composites fabricated with electromagnetic stirring and fluxes[J]. 李桂榮,王宏明,趙玉濤,陳登斌,陳剛,程曉農(nóng). Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2010(04)
[8]40Cu-W合金偽半固態(tài)觸變模鍛成形研究[J]. 程遠(yuǎn)勝,韓杰才,杜之明,羅守靖,紀(jì)興華. 特種鑄造及有色合金. 2009(12)
[9]Effects of volume fraction of SiC particles on mechanical properties of SiC/Al composites[J]. 宋旼. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2009(06)
[10]Si在TiAl3中取代行為的第一性原理研究[J]. 祝國梁,疏達(dá),戴永兵,王俊,孫寶德. 物理學(xué)報(bào). 2009(S1)
碩士論文
[1]Ti-Al-2024Al混合粉末冷壓塊部分重熔過程中的組織演變[D]. 秦亞紅.蘭州理工大學(xué) 2016
[2]粉末觸變成形制備SiCP/6061Al基復(fù)合材料的組織與力學(xué)性能的研究[D]. 陳玉獅.蘭州理工大學(xué) 2014
[3]粉末混合觸變成形制備SiCp/Al基復(fù)合材料中半固態(tài)組織的研究[D]. 付偉.蘭州理工大學(xué) 2013
[4]Si對Ti/Al固液界面金屬間化合物生長行為的影響[D]. 李晶.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
本文編號:3191237
【文章來源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 鋁基復(fù)合材料
1.3 Al_3Ti_p/Al基自生復(fù)合材料及其制備
1.4 粉末觸變成形技術(shù)及研究現(xiàn)狀
1.5 芯-殼結(jié)構(gòu)粒子增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料
1.6 本文研究的意義
1.7 本文研究內(nèi)容
第2章 重熔時(shí)間對Ti@(Al-Si-Ti)_p/A356復(fù)合材料組織及性能的影響
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.3 檢測過程
2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論
2.3.1 重熔時(shí)間對半固態(tài)組織的影響
2.3.2 重熔時(shí)間對觸變成形Ti@(Al-Si-Ti)_p/A356復(fù)合材料組織的影響
2.3.3 重熔時(shí)間對觸變成形Ti@(Al-Si-Ti)_p/A356復(fù)合材料性能的影響
2.3.4 微觀力學(xué)強(qiáng)化模型的建立
2.3.5 Ti@(Al-Si-Ti)_p/A356復(fù)合材料的增韌機(jī)理
2.4 本章小結(jié)
第3 重熔溫度對Ti@(Al-Si-Ti)_p/A356復(fù)合材料組織及性能的影響
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.3.1 重熔溫度對復(fù)合材料基體組織的影響
3.3.2 重熔溫度對Al基體與Ti顆粒間反應(yīng)的影響
3.3.3 重熔溫度對力學(xué)性能的影響
3.4 本章小結(jié)
第4章 模具溫度對Ti@(Al-Si-Ti)_p/A356復(fù)合材料組織和性能的影響
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論
4.3.1 模具溫度對Ti@(Al-Si-Ti)_p/A356復(fù)合材料組織的影響
4.3.2 模具溫度對Ti@(Al-Si-Ti)_p/A356復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]重熔溫度對觸變成形Al-7Si-Mg合金組織和性能的影響[J]. 王儒亮,陳體軍,張素卿,李普博,秦亞紅. 特種鑄造及有色合金. 2015(07)
[2]Elastic and Plastic Behaviors of Laminated Ti-TiBw/Ti Composites[J]. 劉寶璽,黃陸軍,GENG Lin. Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science Edition). 2015(03)
[3]6061粉末壓制塊在部分重熔過程中的組織演變[J]. 陳玉獅,陳體軍,張素卿,李普博,王儒亮. 特種鑄造及有色合金. 2014(04)
[4]高能超聲處理對原位Al3Ti/A356復(fù)合材料顯微組織和力學(xué)性能的影響[J]. 徐勇華,陳剛,裘晨,趙玉濤,侯文勝,余瑩. 功能材料. 2013(11)
[5]Semisolid forging electronic packaging shell with silicon carbon-reinforced copper composites[J]. Kai-Kun Wang. Rare Metals. 2013(02)
[6]金屬基復(fù)合材料的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 張荻,張國定,李志強(qiáng). 中國材料進(jìn)展. 2010(04)
[7]Microstructure of in situ Al3Ti/6351Al composites fabricated with electromagnetic stirring and fluxes[J]. 李桂榮,王宏明,趙玉濤,陳登斌,陳剛,程曉農(nóng). Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2010(04)
[8]40Cu-W合金偽半固態(tài)觸變模鍛成形研究[J]. 程遠(yuǎn)勝,韓杰才,杜之明,羅守靖,紀(jì)興華. 特種鑄造及有色合金. 2009(12)
[9]Effects of volume fraction of SiC particles on mechanical properties of SiC/Al composites[J]. 宋旼. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2009(06)
[10]Si在TiAl3中取代行為的第一性原理研究[J]. 祝國梁,疏達(dá),戴永兵,王俊,孫寶德. 物理學(xué)報(bào). 2009(S1)
碩士論文
[1]Ti-Al-2024Al混合粉末冷壓塊部分重熔過程中的組織演變[D]. 秦亞紅.蘭州理工大學(xué) 2016
[2]粉末觸變成形制備SiCP/6061Al基復(fù)合材料的組織與力學(xué)性能的研究[D]. 陳玉獅.蘭州理工大學(xué) 2014
[3]粉末混合觸變成形制備SiCp/Al基復(fù)合材料中半固態(tài)組織的研究[D]. 付偉.蘭州理工大學(xué) 2013
[4]Si對Ti/Al固液界面金屬間化合物生長行為的影響[D]. 李晶.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
本文編號:3191237
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