21世紀(jì)以來,隨著碳納米管（Carbon Nanotubes, CNTs）的規(guī)�；a(chǎn)和價(jià)格大幅度下降,CNTs/Al復(fù)合材料以其作為輕量化結(jié)構(gòu)材料的巨大發(fā)展?jié)摿?逐漸成為新一代輕量化金屬基復(fù)合材料開發(fā)的主攻方向。自從片狀粉末冶金法發(fā)明以來,其制備工藝及生產(chǎn)出的材料的力學(xué)性能受到廣泛關(guān)注。據(jù)了解,對片狀粉末冶金法制備的鋁基復(fù)合材料的高溫變形行為的研究還比較少。在Gleeble 3500熱模擬試驗(yàn)機(jī)上對擠壓態(tài)的CNTs/Al-Cu復(fù)合材料及Al-Cu基體合金材料進(jìn)行熱壓縮實(shí)驗(yàn),變形參數(shù)為溫度300-450℃,應(yīng)變速率0.01-10.0s-1。研究兩組材料在熱變形過程中的高溫流變行為,建立材料的流變應(yīng)力本構(gòu)方程,分析變形條件對變形過程中的熱激活能的影響,并且基于動態(tài)材料模型建立起兩組材料在不同應(yīng)變下的加工圖,獲得在該應(yīng)變下加工的最優(yōu)加工區(qū)域。主要結(jié)論如下：①溫度和應(yīng)變速率對材料的流變行為有明顯的影響。特定溫度下,流變應(yīng)力隨著應(yīng)變速率的增加而急劇增加；特定應(yīng)變速率下,流變應(yīng)力隨著溫度的升高而急劇降低。②片狀粉末冶金法制備的CNTs/Al-Cu復(fù)合材料,疊層高度有序化,CNTs沿疊層方向均勻分... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

CNTs/Al復(fù)合材料粉末的制備工藝（a）傳統(tǒng)粉末冶金法（b）片層粉末冶金法[24]

用攪拌式球磨機(jī)進(jìn)行球磨，轉(zhuǎn)速為 423rpm，根據(jù)初始鋁粉直徑和要求片狀鋁粉的尺寸確定球磨時(shí)間。CNT/Al 復(fù)合材料粉末的制備工藝如圖 1.1(b)所示。圖 1.1 CNTs/Al 復(fù)合材料粉末的制備工藝 （a）傳統(tǒng)粉末冶金法（b）片層粉末冶金法[24]Fig.1.1 Fabrication procedures for CNTs/Al nanocomposites: (a) conventional PM and (b) flake PM.

將溫度為 550℃燒結(jié) 2h 的片狀粉末壓實(shí)成 Ф40×30mm 的圓柱。而后在 440℃下以20:1 的擠壓比，擠壓速度為 0.5mm/min 擠出高致密化的棒材。擠壓過后棒材的致密度達(dá)到 99%以上，片層的排列得到加強(qiáng)。由于擠壓方向與壓實(shí)圓柱的軸向平行，所以在最終產(chǎn)品中層片的排列方向與擠壓方向平行。棒材的中心和周邊片層的排列周期沒有明顯的差別。CNT/Al 復(fù)合材料的微觀組織如圖 1.2 所示。1.3 鋁基復(fù)合材料熱變形研究概論1.3.1 鋁基復(fù)合材料熱變形流變應(yīng)力曲線與動態(tài)軟化行為流變應(yīng)力是材料熱變形過程中的重要參數(shù)，可用來表征材料的塑性變形性能變形時(shí)所需載荷的大小以及變形過程消耗能量的多少，均由材料的流變應(yīng)力決定流變應(yīng)力的變化在一定程度上能夠反映材料內(nèi)部微觀組織的變化。在熱變形過程中，鋁基復(fù)合材料顯微組織的變化主要包括以下幾個(gè)方面：①回復(fù)產(chǎn)生亞晶，②再結(jié)晶晶粒細(xì)化及晶粒長大，③熱變形過程中應(yīng)變誘發(fā)第二相粒子析出，④晶體位向差與織構(gòu)的形成。一般情況下，鋁基復(fù)合材料的熱變形流變應(yīng)力曲線主要有兩種，如圖 1.3 所示。（a）（b）

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]用于調(diào)控2E12航空鋁合金微觀組織結(jié)構(gòu)的加工圖（英文）[J]. 黃裕金,陳志國.  稀有金屬材料與工程. 2012(05)
[2]鋁基復(fù)合材料的制備方法[J]. 倪增磊,王愛琴,田可慶.  熱加工工藝. 2011(20)
[3]碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 鄭喜軍,米國發(fā).  熱加工工藝. 2011(12)
[4]鋁基復(fù)合材料的研究[J]. 王宇鑫,張瑜,嚴(yán)鵬飛,嚴(yán)彪.  上海有色金屬. 2010(04)
[5]Processing map for hot working of SiCp/7075 Al composites[J]. M.RAJAMUTHAMILSELVAN,S.RAMANATHAN,R.KARTHIKEYAN.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2010(04)
[6]碳納米管增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 龐秋,谷萬里,盛文斌.  材料導(dǎo)報(bào). 2008(S3)
[7]航空航天用多功能SiC/Al復(fù)合材料研究進(jìn)展（英文）[J]. 崔巖,王力鋒,任建岳.  Chinese Journal of Aeronautics. 2008(06)
[8]Ti53311S合金高溫塑性變形行為及加工圖[J]. 王蕊寧,奚正平,趙永慶,戚運(yùn)連,杜宇.  稀有金屬材料與工程. 2008(01)
[9]應(yīng)用加工圖理論研究Ti2AlNb基合金的高溫變形特性[J]. 曾衛(wèi)東,徐斌,何德華,梁曉波,李世瓊,張建偉,周義剛.  稀有金屬材料與工程. 2007(04)
[10]Hot Deformation Behavior of 2124 Al Alloy[J]. S.Ramanathan,R.Karthikeyan,V.Deepak Kumar,G.Ganesan.  Journal of Materials Science & Technology. 2006(05)

碩士論文
[1]鋁基復(fù)合材料的高溫流變行為及加工圖研究[D]. 金方杰.上海交通大學(xué) 2008



本文編號：3277329