基于旋轉(zhuǎn)摩擦擠壓法制備CNTs/Al復(fù)合材料的顯微組織
發(fā)布時間:2021-11-17 22:01
采用旋轉(zhuǎn)摩擦擠壓法制備CNTs/2024Al復(fù)合材料,并利用電子背散射衍射技術(shù)對復(fù)合材料的晶體取向、晶粒尺寸、取向差分布和織構(gòu)進行分析。結(jié)果表明:鋁基材的組織為粗大的板條狀,其平均晶粒尺寸為48.67μm,大角度晶界含量為24.4%;經(jīng)RFE加工后,鋁基材變?yōu)閯討B(tài)再結(jié)晶后的細小等軸晶,平均晶粒尺寸減小為3.22μm,大角度晶界含量增加至63.9%。當(dāng)CNTs含量增加至5%時,CNTs/2024Al復(fù)合材料平均晶粒尺寸減小至1.97μm,大角度晶界含量增加至82.7%,CNTs的加入阻止復(fù)合材料的晶粒長大。經(jīng)RFE加工后,鋁基材的最大極密度由10.8降低為4.18,軋制織構(gòu)強度減弱;CNTs的加入對復(fù)合材料的織構(gòu)強度具有弱化作用。
【文章來源】:中國有色金屬學(xué)報. 2017,27(10)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
RFE加工示意圖
析圖2所示為鋁基材及CNTs/Al復(fù)合材料XRD譜。其中曲線1~4分別代表2024鋁基材、RFE基材、CNTs含量為2%和5%(體積分數(shù))的復(fù)合材料。在鋁基材和RFE基材中,除了有Al的峰值外還有Al2CuMg和Al2Cu兩種相的峰值;經(jīng)過擠壓后,材料中Al2CuMg和Al2Cu相的含量明顯減少,說明RFE加工使鋁基材中的部分第二相重新固溶到基體。而CNTs/Al復(fù)合材料中除了上述兩種相,還增加了少量的Al4C3,且隨CNTs含量的增加,Al4C3有增加的趨勢。CI等[13]的研究表明,Al4C3是CNTs/Al復(fù)合材料中CNTs與Al圖2CNTs/Al復(fù)合材料的XRD譜Fig.2XRDpatternsofCNTs/Alcomposites:1—Aluminummatrix;2—RFE-statealuminummatrix;3—3%CNTs/Alcomposites;4—5%CNTs/Alcomposites
示為RFE態(tài)鋁基材的晶粒尺寸分布。由圖4(b)可知,經(jīng)RFE加工后,鋁基材中有40%的晶粒尺寸小于3μm,其中僅有1%的晶粒尺寸為10.11μm,晶粒的平均尺寸為3.22μm,說明經(jīng)RFE加工后的鋁基材晶粒得到細化。圖4(c)~(d)所示為不同CNTs含量時復(fù)合材料的晶粒尺寸分布,其中3%CNTs/Al復(fù)合材料中有53%的晶粒尺寸小于3μm,平均晶粒尺寸為3.11μm;CNTs含量為5%時,復(fù)合材料中尺寸小于3μm的晶粒比例增加至92%,平均晶粒尺寸為1.97μm,表明隨CNTs含量的增加,復(fù)合材料中尺寸小于3μm的晶粒比例顯著增加,平均晶粒尺寸越來越校圖3CNTs/Al復(fù)合材料的取向成像圖Fig.3OrientationmapsofCNTs/Alcomposites:(a)T4-statealuminummatrix;(b)RFE-statealuminummatrix;(c)3%CNTs/Alcomposites;(d)5%CNTs/Alcomposites
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Ca添加及變形條件對Mg-Zn合金組織與織構(gòu)的影響[J]. 丁漢林,王天一,徐成志,李殿凱. 中國有色金屬學(xué)報. 2015(05)
[2]旋轉(zhuǎn)摩擦擠壓制備MWCNTs/Al復(fù)合材料的界面微觀結(jié)構(gòu)[J]. 林毛古,徐衛(wèi)平,柯黎明,劉強. 中國有色金屬學(xué)報. 2015(01)
[3]碳納米管增強鋁基復(fù)合材料的研究進展[J]. 郭鯉,蔡曉蘭,周蕾,易峰,李錚. 機械工程材料. 2014(09)
[4]旋轉(zhuǎn)摩擦擠壓法制備CNTs/Al線材初探[J]. 劉德強,黃春平,劉強,柯黎明,邢麗. 熱加工工藝. 2014(02)
[5]攪拌摩擦加工制備MWCNTs/AZ80復(fù)合材料的組織和力學(xué)性能[J]. 簡曉光,柯黎明,劉奮成,邢麗,黃春平. 南昌航空大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(01)
[6]旋轉(zhuǎn)摩擦擠壓合金化法制備Al3Ti金屬間化合物[J]. 黃科輝,柯黎明,邢麗,陳玉華,黃春平. 稀有金屬材料與工程. 2011(10)
[7]攪拌摩擦加工法制備碳納米管增強鋁基復(fù)合材料[J]. 趙霞,柯黎明,徐衛(wèi)平,劉鴿平. 復(fù)合材料學(xué)報. 2011(02)
[8]Compocasting of A356-CNT composite[J]. B.ABBASIPOUR,B.NIROUM AND,S.M.MONIR VAGHEFI. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2010(09)
[9]粉末冶金法制備納米碳管/鋁復(fù)合材料的力學(xué)性能[J]. 姜金龍,趙少俊,楊華,李維學(xué). 材料熱處理學(xué)報. 2008(03)
本文編號:3501712
【文章來源】:中國有色金屬學(xué)報. 2017,27(10)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
RFE加工示意圖
析圖2所示為鋁基材及CNTs/Al復(fù)合材料XRD譜。其中曲線1~4分別代表2024鋁基材、RFE基材、CNTs含量為2%和5%(體積分數(shù))的復(fù)合材料。在鋁基材和RFE基材中,除了有Al的峰值外還有Al2CuMg和Al2Cu兩種相的峰值;經(jīng)過擠壓后,材料中Al2CuMg和Al2Cu相的含量明顯減少,說明RFE加工使鋁基材中的部分第二相重新固溶到基體。而CNTs/Al復(fù)合材料中除了上述兩種相,還增加了少量的Al4C3,且隨CNTs含量的增加,Al4C3有增加的趨勢。CI等[13]的研究表明,Al4C3是CNTs/Al復(fù)合材料中CNTs與Al圖2CNTs/Al復(fù)合材料的XRD譜Fig.2XRDpatternsofCNTs/Alcomposites:1—Aluminummatrix;2—RFE-statealuminummatrix;3—3%CNTs/Alcomposites;4—5%CNTs/Alcomposites
示為RFE態(tài)鋁基材的晶粒尺寸分布。由圖4(b)可知,經(jīng)RFE加工后,鋁基材中有40%的晶粒尺寸小于3μm,其中僅有1%的晶粒尺寸為10.11μm,晶粒的平均尺寸為3.22μm,說明經(jīng)RFE加工后的鋁基材晶粒得到細化。圖4(c)~(d)所示為不同CNTs含量時復(fù)合材料的晶粒尺寸分布,其中3%CNTs/Al復(fù)合材料中有53%的晶粒尺寸小于3μm,平均晶粒尺寸為3.11μm;CNTs含量為5%時,復(fù)合材料中尺寸小于3μm的晶粒比例增加至92%,平均晶粒尺寸為1.97μm,表明隨CNTs含量的增加,復(fù)合材料中尺寸小于3μm的晶粒比例顯著增加,平均晶粒尺寸越來越校圖3CNTs/Al復(fù)合材料的取向成像圖Fig.3OrientationmapsofCNTs/Alcomposites:(a)T4-statealuminummatrix;(b)RFE-statealuminummatrix;(c)3%CNTs/Alcomposites;(d)5%CNTs/Alcomposites
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Ca添加及變形條件對Mg-Zn合金組織與織構(gòu)的影響[J]. 丁漢林,王天一,徐成志,李殿凱. 中國有色金屬學(xué)報. 2015(05)
[2]旋轉(zhuǎn)摩擦擠壓制備MWCNTs/Al復(fù)合材料的界面微觀結(jié)構(gòu)[J]. 林毛古,徐衛(wèi)平,柯黎明,劉強. 中國有色金屬學(xué)報. 2015(01)
[3]碳納米管增強鋁基復(fù)合材料的研究進展[J]. 郭鯉,蔡曉蘭,周蕾,易峰,李錚. 機械工程材料. 2014(09)
[4]旋轉(zhuǎn)摩擦擠壓法制備CNTs/Al線材初探[J]. 劉德強,黃春平,劉強,柯黎明,邢麗. 熱加工工藝. 2014(02)
[5]攪拌摩擦加工制備MWCNTs/AZ80復(fù)合材料的組織和力學(xué)性能[J]. 簡曉光,柯黎明,劉奮成,邢麗,黃春平. 南昌航空大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(01)
[6]旋轉(zhuǎn)摩擦擠壓合金化法制備Al3Ti金屬間化合物[J]. 黃科輝,柯黎明,邢麗,陳玉華,黃春平. 稀有金屬材料與工程. 2011(10)
[7]攪拌摩擦加工法制備碳納米管增強鋁基復(fù)合材料[J]. 趙霞,柯黎明,徐衛(wèi)平,劉鴿平. 復(fù)合材料學(xué)報. 2011(02)
[8]Compocasting of A356-CNT composite[J]. B.ABBASIPOUR,B.NIROUM AND,S.M.MONIR VAGHEFI. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2010(09)
[9]粉末冶金法制備納米碳管/鋁復(fù)合材料的力學(xué)性能[J]. 姜金龍,趙少俊,楊華,李維學(xué). 材料熱處理學(xué)報. 2008(03)
本文編號:3501712
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