SiCp/Al復(fù)合材料作為近些年發(fā)展起來的新型材料,將塑性材料的韌性和延展性與SiC陶瓷的高強(qiáng)度和高模量有效結(jié)合在一起,具有比強(qiáng)度高、熱穩(wěn)定性好、耐磨損等優(yōu)異性能,在航空航天、交通運(yùn)輸、國防建設(shè)等領(lǐng)域擁有廣闊的應(yīng)用前景。但由于SiCp/Al復(fù)合材料中含有的塑性鋁基材料和硬脆性SiC陶瓷顆粒具有截然不同的加工特性,容易引起加工過程不穩(wěn)定,造成刀具急劇磨損,惡化加工表面質(zhì)量,引入亞表面損傷,嚴(yán)重阻礙了SiCp/Al復(fù)合材料的大規(guī)模應(yīng)用。加工表面質(zhì)量與材料加工機(jī)理認(rèn)知程度密切相關(guān),然而國內(nèi)對SiCp/Al復(fù)合材料的研究起步相對較晚,對基礎(chǔ)加工機(jī)理缺乏深入了解。為了進(jìn)一步理解其基礎(chǔ)加工機(jī)理,推動(dòng)SiCp/Al復(fù)合材料的實(shí)際應(yīng)用,本文通過高速銑削實(shí)驗(yàn),以顆粒平均直徑約為45μm的55vol.%SiCp/A356Al復(fù)合材料為研究對象,圍繞切削速度、切削深度和工件進(jìn)給量三個(gè)加工參數(shù)的改變對加工表面質(zhì)量和切削力的影響規(guī)律進(jìn)行了基礎(chǔ)研究。其主要結(jié)論如下:由于55vol.%SiCp/A356Al復(fù)合材料的加工表面存在大量凹坑、劃痕等缺陷,三維表面粗糙度比二維表面粗糙度更適合表征加工表面形貌。銑削速度或工... 

【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)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

SiCp/Al復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-3-素之一，一直受到研究人員的廣泛關(guān)注。但由于SiCp/Al復(fù)合材料的自身結(jié)構(gòu)特性以及當(dāng)前技術(shù)手段的限制，目前對SiCp/Al復(fù)合材料尤其是高體分SiCp/Al復(fù)合材料的加工缺少系統(tǒng)性研究，對材料的基本加工性能缺乏深入了解，對其基礎(chǔ)加工機(jī)理尚未完全明確，極大地阻礙了SiCp/Al復(fù)合材料的廣泛應(yīng)用。因此，本課題通過研究SiCp/Al復(fù)合材料高速加工條件下的表面質(zhì)量，希望能夠進(jìn)一步理解其加工機(jī)理，推動(dòng)其應(yīng)用。圖1-2SiCp/Al復(fù)合材料研究內(nèi)容分布[17]相關(guān)研究表明，提高加工應(yīng)變率不僅可以減少加工表面缺陷，改善加工表面質(zhì)量，刀具性能也得到提高，極大的節(jié)約了SiCp/Al復(fù)合材料的生產(chǎn)制造成本。如圖1-3所示，高速加工作為提高加工應(yīng)變率最直接的方式之一，在航空航天、交通運(yùn)輸、醫(yī)療器械、模具制造等諸多領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。圖1-3加工工藝和力學(xué)測試技術(shù)對應(yīng)的應(yīng)變率[18]隨著加工過程中的應(yīng)變率提高，材料強(qiáng)度也發(fā)生變化，如圖1-4所示。隨著加工應(yīng)變率的提高，塑性材料的拉伸強(qiáng)度σb和屈服強(qiáng)度σs逐漸增加，但拉伸強(qiáng)度的增長速率低于屈服強(qiáng)度。因此，屈服強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度的比值越來越接近

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-3-素之一，一直受到研究人員的廣泛關(guān)注。但由于SiCp/Al復(fù)合材料的自身結(jié)構(gòu)特性以及當(dāng)前技術(shù)手段的限制，目前對SiCp/Al復(fù)合材料尤其是高體分SiCp/Al復(fù)合材料的加工缺少系統(tǒng)性研究，對材料的基本加工性能缺乏深入了解，對其基礎(chǔ)加工機(jī)理尚未完全明確，極大地阻礙了SiCp/Al復(fù)合材料的廣泛應(yīng)用。因此，本課題通過研究SiCp/Al復(fù)合材料高速加工條件下的表面質(zhì)量，希望能夠進(jìn)一步理解其加工機(jī)理，推動(dòng)其應(yīng)用。圖1-2SiCp/Al復(fù)合材料研究內(nèi)容分布[17]相關(guān)研究表明，提高加工應(yīng)變率不僅可以減少加工表面缺陷，改善加工表面質(zhì)量，刀具性能也得到提高，極大的節(jié)約了SiCp/Al復(fù)合材料的生產(chǎn)制造成本。如圖1-3所示，高速加工作為提高加工應(yīng)變率最直接的方式之一，在航空航天、交通運(yùn)輸、醫(yī)療器械、模具制造等諸多領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。圖1-3加工工藝和力學(xué)測試技術(shù)對應(yīng)的應(yīng)變率[18]隨著加工過程中的應(yīng)變率提高，材料強(qiáng)度也發(fā)生變化，如圖1-4所示。隨著加工應(yīng)變率的提高，塑性材料的拉伸強(qiáng)度σb和屈服強(qiáng)度σs逐漸增加，但拉伸強(qiáng)度的增長速率低于屈服強(qiáng)度。因此，屈服強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度的比值越來越接近

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]綜述:SiC/Al界面反應(yīng)與界面結(jié)構(gòu)演變規(guī)律及機(jī)制[J]. 邱豐,佟昊天,沈平,叢曉霜,王軼,姜啟川.  金屬學(xué)報(bào). 2019(01)
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博士論文
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[2]SiCp/Al復(fù)合材料薄壁件高速銑削機(jī)理實(shí)驗(yàn)研究[D]. 焦可如.長春理工大學(xué) 2016
[3]高體積分?jǐn)?shù)SiCp/Al復(fù)合材料高速銑削基礎(chǔ)研究[D]. 王濤.北京理工大學(xué) 2015
[4]SiCp/Al復(fù)合材料高速銑削表面質(zhì)量及刀具磨損研究[D]. 王陽俊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012

碩士論文
[1]PCD刀具高速銑削SiCp/Al復(fù)合材料理論和試驗(yàn)研究[D]. 叢鵬泉.北京理工大學(xué) 2015



本文編號：3500766