顆粒增強鋁基復(fù)合材料性能優(yōu)良,批量生產(chǎn)成本低,生產(chǎn)工藝簡單,具有高塑性、高韌性、高硬度和高模量等優(yōu)良特性。經(jīng)過多年的發(fā)展,已經(jīng)成為了航空航天、國防軍事等高新技術(shù)領(lǐng)域中不可或缺的輕量化功能材料和結(jié)構(gòu)材料。但由于制備工藝的不完善,以及第二相粒子的加入,顆粒增強鋁基復(fù)合材料制品中容易出現(xiàn)顆粒分布不均勻的缺陷,這對材料的性能產(chǎn)生了嚴(yán)重影響,限制了顆粒增強鋁基復(fù)合材料的使用。本論文針對顆粒增強鋁基復(fù)合材料中容易出現(xiàn)的顆粒偏聚缺陷,利用超聲波在不連續(xù)面會發(fā)生反射、散射和透射的特性,初步建立超聲波信息和材料組織之間的相互關(guān)系,并研究了缺陷對復(fù)合材料性能的影響。為了探討不同體積分?jǐn)?shù)的SiC對性能的影響,在15%SiCp/2009Al和60%SiCp/2009Al復(fù)合材料中引入了預(yù)先制備好的不同體積分?jǐn)?shù)的SiCp/Al復(fù)合材料試樣,模擬SiC偏聚缺陷。使用超聲無損檢測對粉末冶金法制備的含缺陷的15%SiCp/2009A1和60%SiCp/2009Al復(fù)合材料試樣進(jìn)行超聲無損探傷。同時模擬了不同形狀和不同尺寸的SiC偏聚缺陷對性能的影響。通過超聲無損檢測技術(shù)對粉末冶金法制備的含缺陷的15%SiCp/200... 

【文章來源】：北京有色金屬研究總院北京市

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２擠壓鑄造工藝示意圖??（ａ）直接法；（ｂ）間接法??

?１緒論???（ａ）Ｉ?Ａｌ－Ｍｇ＾ｔｔ？Ｔｌ?１?Ｓｉｃ，ｌｉ？？ｔｔｇ?１?⑶??：半面態(tài)１?度熱電偶??｜Ｙ？———加Ｓｉｃ；裝ｓ??ｉ?４－＾藝參ｆｔ優(yōu)化ｊ?＊?｜．??Ｗ－?，｜?＞??［，產(chǎn)注］?、?｜ｕ?／?—爐體??Ｉ?液面—°——０??ＢＥ力ｉｔｆｆｉ?￣￣１?〇??〇—攪拌裝＊??廣Ｔ＾￣￣熱擠壓?０?可一石階板??Ｌ合材ｇｊ?〇?－?－?〇—?＊應(yīng)線《??圖１．３攪拌鑄造制備復(fù)合材料示意圖??（ａ）工藝流程圖；（ｂ）裝置示意圖??１．１．１．３液態(tài)金屬浸滲法??液態(tài)金屬浸滲法根據(jù)所需的不同體積分?jǐn)?shù)的鋁基復(fù)合材料選擇在真空或者是加??壓的狀態(tài)，分為壓力浸滲和真空浸滲。將熔融態(tài)基體浸滲到增強體預(yù)制件里，然后??將浸滲完成的試樣，使用冷壓技術(shù)壓制成預(yù)設(shè)的試樣形狀，等到冷卻凝固后即可以??獲得所需的復(fù)合材料［２６，２８］。這種方法的主要優(yōu)勢是：可以得到增強相的體積分?jǐn)?shù)較??高且其顆粒分散較為均勻的顆粒增強鋁基復(fù)合材料。與此同時可最大限度的避免增??強體與基體發(fā)生不浸潤現(xiàn)象。而且熔融態(tài)的金屬的溫度能夠較快的降低到增強體間??反應(yīng)所需溫度以下，增強體間的界面無法產(chǎn)生反應(yīng)，有利于復(fù)合材料性能的提升。??最后該方法使用的生產(chǎn)設(shè)備雖然簡單，但能以較低的投入制造傳統(tǒng)工藝難以制備的??復(fù)雜零件［９，１６］。但是該方法難以制備有某些特殊要求的預(yù)制件，例如孔隙等。而且自??然條件下的浸滲所得到的復(fù)合材料存在較多的氣孔與疏松等缺陷，這會對復(fù)合材料??的性能產(chǎn)生極大影響。如果采用壓力浸滲，整個過程中的壓力大小難以掌握，超過??限額的壓力會導(dǎo)致預(yù)制件被破壞，而壓力不足時可能會存在較

緒論???熔駿??窩＇?Ｗ?－?ｆｔ）??粉束霧化?組分閃配?粉米滙合??ＣＴＴＴＴＴＴＴＴＴ＾＾Ｈ?＿?＾??：７＾節(jié)班＿?暴??ＥＥＥＥ＃?暴暴暴??擠樂?ＩＢ?ｆ（：＝＝?ＪＴ??ＩＳｉｉｉｉｌ?－固自ｌ＿?＿??一?ｓ＿＿?—?：?ｉｉｉ＿?＿??麻造?丨搿ｉｆｉ�。桑妫椋椋尕�?＿?：：Ｈ！ＨＨ：：Ｈ：？?＾??贏?祕■班班芘：??，?ｌｌＨＲｍｒｎｉ?ｓｉＨｉｉａｉｉｉｕｉｉｔｉ?＾??＾ｒｎｒ??熱ＪＫ?冷等靜樂??札明??圖１．４粉末冶金制備ＳｉＣ／Ａｌ復(fù)合材料??粉末冶金法的優(yōu)點是該方法所選的基體粉末和增強體顆粒粉末之間可以按照任??意的比例進(jìn)行混合，而且能夠較為準(zhǔn)確的對配比進(jìn)行控制；其次，到目前為止，粉??末冶金法的工藝己經(jīng)發(fā)展的較為成熟，燒結(jié)所需要的溫度較低，極大的減小了界面??反應(yīng)發(fā)生的可能性，最終制得的復(fù)合材料相比其他方法制得的產(chǎn)品具有更加優(yōu)良的??性能與更加穩(wěn)定的性能指標(biāo)。采用粉末冶金工藝制備的１５％－２５％的ＳｉＣｐ／Ａｌ復(fù)合材??料常被用在航空結(jié)構(gòu)件上。相比于傳統(tǒng)材料的力學(xué)性能，粉末冶金工藝制備的??ＳｉＣｐ／Ａｌ復(fù)合材料在保持著優(yōu)秀的延伸率的基礎(chǔ)上，有著更為優(yōu)秀的強度與模量。因??此，國內(nèi)外的公司大都選擇使用粉末冶金法來大規(guī)模生產(chǎn)顆粒增強鋁基復(fù)合材料。??但是粉末冶金法所需的工藝及設(shè)備較為復(fù)雜，有些原料粉末更是難以制備，生產(chǎn)成??本相對較高；并且這種方法制備的材料內(nèi)部極易出現(xiàn)氣孔和偏析，這些缺陷的出現(xiàn)??降低了產(chǎn)品的致密度，為了提高產(chǎn)品的性能，需要對部分材料進(jìn)行二次加工；而且，??設(shè)備的大小極大程度的限制了產(chǎn)品的體積，所以使用粉末冶金法難以制

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本文編號：3228598