熱變形(Grp+SiCp)/AZ91鎂基材料的顯微組織與性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-10-29 15:05
本文采用半固態(tài)攪拌技術(shù)制備出5μm5%Grp/AZ91、5μm10%Grp/AZ91、(Grp+5μmSiCp)/AZ91和(Grp+10μmSiCp)/AZ91復(fù)合材料,并對(duì)其進(jìn)行了熱變形。研究了Grp和SiCp對(duì)鑄態(tài)復(fù)合材料顯微組織和耐磨性能的影響規(guī)律,探索了5μm5vol%Grp/AZ91在不同熱變形工藝下的顯微組織、力學(xué)性能和耐磨性能,闡明了SiCp對(duì)多步變形后混雜增強(qiáng)復(fù)合材料的摩擦機(jī)制的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明,在AZ91合金中引入5vol.%的Grp后,第二相由網(wǎng)狀分布的Mg17Al12相轉(zhuǎn)變?yōu)檠厥w粒分布的Mg17Al12和Al4C3相。晶粒尺寸顯著細(xì)化,材料硬度提高,磨損率降低;提高Grp含量至10vol.%后,晶粒尺寸進(jìn)一步細(xì)化,硬度變化不明顯,磨損率升高,磨損機(jī)制由磨粒磨損逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閯儗幽p。與鑄態(tài)5μm10%Grp/AZ91相比,引入5μmSiCp后,第二相的種類和分布沒(méi)有改變,復(fù)合材料的硬度和耐磨性能顯著提高。隨著SiCp尺寸的增加...
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題背景及研究的目的和意義
1.2 顆粒增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的耐磨性能研究現(xiàn)狀
1.2.1 石墨顆粒增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的耐磨性能研究現(xiàn)狀
1.2.2 SiCp增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的耐磨性能研究現(xiàn)狀
1.2.3 (Grp+SiCp)混雜增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的耐磨性能研究現(xiàn)狀
1.3 顆粒增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的制備工藝
1.3.1 粉末冶金
1.3.2 攪拌鑄造
1.4 顆粒增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的熱變形工藝
1.4.1 鍛造
1.4.2 擠壓
1.4.3 多步變形
1.5 本文的主要內(nèi)容
第二章 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)方法
2.1 試驗(yàn)材料
2.1.1 基體合金
2.1.2 增強(qiáng)體
2.2 (Grp+SiCp)/AZ91鎂基材料的制備
2.3 試驗(yàn)方法
2.3.1 熱變形工藝
2.3.2 X射線衍射分析
2.3.3 OM顯微組織觀察
2.3.4 SEM顯微組織觀察
2.3.5 室溫拉伸試驗(yàn)
2.3.6 顯微硬度測(cè)試
2.3.7 摩擦磨損試驗(yàn)
第三章 鑄態(tài)(Grp+SiCp)/AZ91鎂基材料的顯微組織與性能
3.1 引言
3.2 鑄態(tài)(Grp+SiCp)/AZ91鎂基材料的顯微組織
3.2.1 石墨含量對(duì)Grp/AZ91顯微組織的影響
3.2.2 SiCp尺寸對(duì)(Grp+SiCp)/AZ91顯微組織的影響規(guī)律
3.3 鑄態(tài)(Grp+SiCp)/AZ91鎂基材料的顯微硬度
3.4 鑄態(tài)(Grp+SiCp)/AZ91鎂基材料的耐磨性能
3.4.1 石墨含量對(duì)Grp/AZ91耐磨性能的影響
3.4.2 SiCp尺寸對(duì)Grp/AZ91耐磨性能的影響
3.5 本章小結(jié)
第四章 熱變形對(duì)Grp/AZ91鎂基材料顯微組織與性能的影響
4.1 引言
4.2 熱變形對(duì)Grp/AZ91鎂基材料顯微組織的影響
4.2.1 多向鍛造對(duì)Grp/AZ91顯微組織的影響
4.2.2 多步變形對(duì)Grp/AZ91顯微組織的影響
4.3 熱變形對(duì)Grp/AZ91鎂基材料力學(xué)性能的影響
4.3.1 多向鍛造對(duì)Grp/AZ91力學(xué)性能的影響
4.3.2 多步變形對(duì)Grp/AZ91力學(xué)性能的影響
4.4 熱變形對(duì)Grp/AZ91鎂基材料耐磨性能的影響
4.5 本章小結(jié)
第五章 多步變形對(duì)(Grp+SiCp)/AZ91鎂基材料顯微組織與性能的影響
5.1 引言
5.2 多步變形對(duì)(Grp+SiCp)/AZ91鎂基材料顯微組織的影響
5.3 多步變形對(duì)(Grp+SiCp)/AZ91鎂基材料力學(xué)性能的影響
5.4 多步變形對(duì)(Grp+SiCp)/AZ91鎂基材料耐磨性能的影響
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高應(yīng)變率多向鍛造及熱處理對(duì)GW93鎂合金顯微組織和力學(xué)性能的影響[J]. 王銳,王曉軒,張娜,吳迪,杜興蒿,陳榮石. 輕合金加工技術(shù). 2017(04)
[2]SiC和石墨顆;祀s增強(qiáng)銅基復(fù)合材料的摩擦磨損性能[J]. 周永欣,徐飛,呂振林,馬雷,程逞,盛錕. 機(jī)械工程材料. 2015(02)
[3]SiCP/AZ91復(fù)合材料的顯微組織、力學(xué)性能及強(qiáng)化機(jī)制[J]. 鄧?yán)だ?王翠菊,王曉軍. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2014(02)
[4]α-SiC的粒度對(duì)銅基摩擦材料摩擦磨損性能的影響[J]. 孟康龍,姚萍屏. 粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2010(03)
[5]攪拌鑄造SiCp/A356復(fù)合材料的顯微組織及力學(xué)性能[J]. 毛成,高文理,蘇海,盧健,陸政. 特種鑄造及有色合金. 2010(03)
[6]納米SiC顆粒增強(qiáng)AZ91D復(fù)合材料的制備及性能[J]. 劉世英,李文珍,賈秀穎,高飛鵬,張瓊元. 稀有金屬材料與工程. 2010(01)
[7](Al2O3-SiO2f+Grp)/ZL109混雜增強(qiáng)復(fù)合材料的抗咬合性能[J]. 杜軍,李文芳,彭繼華. 材料科學(xué)與工藝. 2007(03)
[8]Sb對(duì)Mg-4Al-2Si合金顯微組織和力學(xué)性能的影響[J]. 宋佩維,郭學(xué)鋒,井曉天,葛利玲. 特種鑄造及有色合金. 2007(02)
[9]顆粒增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的制備及其性能[J]. 洪成淼,申健,陳立佳,王越,劉正. 汽車工藝與材料. 2005(02)
[10]Al-C反應(yīng)的DSC和XRD分析[J]. 王振卿,劉相法,邊秀房,張均燕. 鑄造. 2003(07)
博士論文
[1]微米、納米SiCp/Al2014復(fù)合材料的制備及組織性能[D]. 張龍江.吉林大學(xué) 2015
[2]原位TiCp增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料制備及其性能研究[D]. 曹瑋.上海交通大學(xué) 2009
[3]攪拌鑄造SiC顆粒增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料高溫變形行為研究[D]. 王曉軍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[4]Al18B4O33w/Mg復(fù)合材料熱壓縮變形行為與微觀機(jī)制[D]. 王春艷.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
碩士論文
[1]基于低含量SiCp調(diào)控Mg-5Al-2Ca合金的顯微組織和力學(xué)性能研究[D]. 張瀟.太原理工大學(xué) 2017
[2]高強(qiáng)鎂合金高速多向鍛造過(guò)程中的微觀組織和力學(xué)性能研究[D]. 王銳.沈陽(yáng)航空航天大學(xué) 2017
[3]熱變形對(duì)Mg-Al-Ca合金及SiCp/Mg-Al-Ca復(fù)合材料的顯微組織和力學(xué)性能的影響[D]. 蘇坤.太原理工大學(xué) 2016
[4]AZ51鎂合金摩擦磨損性能研究[D]. 蘇騰飛.吉林大學(xué) 2015
[5]SiCp/AZ91D鎂基復(fù)合材料的摩擦磨損行為研究[D]. 盧楠楠.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[6]銅基石墨復(fù)合材料的制備工藝及設(shè)備研究[D]. 張偉.東南大學(xué) 2016
[7]粉末冶金法制備SiCw/AZ91復(fù)合材料研究[D]. 陳小偉.鄭州大學(xué) 2013
[8]多向鍛造對(duì)SiCp/AZ91鎂基復(fù)合材料組織與力學(xué)性能的影響[D]. 聶凱波.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[9]粉末擠壓法制備SiC顆粒增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的研究[D]. 侯德寶.東北大學(xué) 2008
本文編號(hào):3697909
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題背景及研究的目的和意義
1.2 顆粒增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的耐磨性能研究現(xiàn)狀
1.2.1 石墨顆粒增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的耐磨性能研究現(xiàn)狀
1.2.2 SiCp增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的耐磨性能研究現(xiàn)狀
1.2.3 (Grp+SiCp)混雜增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的耐磨性能研究現(xiàn)狀
1.3 顆粒增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的制備工藝
1.3.1 粉末冶金
1.3.2 攪拌鑄造
1.4 顆粒增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的熱變形工藝
1.4.1 鍛造
1.4.2 擠壓
1.4.3 多步變形
1.5 本文的主要內(nèi)容
第二章 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)方法
2.1 試驗(yàn)材料
2.1.1 基體合金
2.1.2 增強(qiáng)體
2.2 (Grp+SiCp)/AZ91鎂基材料的制備
2.3 試驗(yàn)方法
2.3.1 熱變形工藝
2.3.2 X射線衍射分析
2.3.3 OM顯微組織觀察
2.3.4 SEM顯微組織觀察
2.3.5 室溫拉伸試驗(yàn)
2.3.6 顯微硬度測(cè)試
2.3.7 摩擦磨損試驗(yàn)
第三章 鑄態(tài)(Grp+SiCp)/AZ91鎂基材料的顯微組織與性能
3.1 引言
3.2 鑄態(tài)(Grp+SiCp)/AZ91鎂基材料的顯微組織
3.2.1 石墨含量對(duì)Grp/AZ91顯微組織的影響
3.2.2 SiCp尺寸對(duì)(Grp+SiCp)/AZ91顯微組織的影響規(guī)律
3.3 鑄態(tài)(Grp+SiCp)/AZ91鎂基材料的顯微硬度
3.4 鑄態(tài)(Grp+SiCp)/AZ91鎂基材料的耐磨性能
3.4.1 石墨含量對(duì)Grp/AZ91耐磨性能的影響
3.4.2 SiCp尺寸對(duì)Grp/AZ91耐磨性能的影響
3.5 本章小結(jié)
第四章 熱變形對(duì)Grp/AZ91鎂基材料顯微組織與性能的影響
4.1 引言
4.2 熱變形對(duì)Grp/AZ91鎂基材料顯微組織的影響
4.2.1 多向鍛造對(duì)Grp/AZ91顯微組織的影響
4.2.2 多步變形對(duì)Grp/AZ91顯微組織的影響
4.3 熱變形對(duì)Grp/AZ91鎂基材料力學(xué)性能的影響
4.3.1 多向鍛造對(duì)Grp/AZ91力學(xué)性能的影響
4.3.2 多步變形對(duì)Grp/AZ91力學(xué)性能的影響
4.4 熱變形對(duì)Grp/AZ91鎂基材料耐磨性能的影響
4.5 本章小結(jié)
第五章 多步變形對(duì)(Grp+SiCp)/AZ91鎂基材料顯微組織與性能的影響
5.1 引言
5.2 多步變形對(duì)(Grp+SiCp)/AZ91鎂基材料顯微組織的影響
5.3 多步變形對(duì)(Grp+SiCp)/AZ91鎂基材料力學(xué)性能的影響
5.4 多步變形對(duì)(Grp+SiCp)/AZ91鎂基材料耐磨性能的影響
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高應(yīng)變率多向鍛造及熱處理對(duì)GW93鎂合金顯微組織和力學(xué)性能的影響[J]. 王銳,王曉軒,張娜,吳迪,杜興蒿,陳榮石. 輕合金加工技術(shù). 2017(04)
[2]SiC和石墨顆;祀s增強(qiáng)銅基復(fù)合材料的摩擦磨損性能[J]. 周永欣,徐飛,呂振林,馬雷,程逞,盛錕. 機(jī)械工程材料. 2015(02)
[3]SiCP/AZ91復(fù)合材料的顯微組織、力學(xué)性能及強(qiáng)化機(jī)制[J]. 鄧?yán)だ?王翠菊,王曉軍. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2014(02)
[4]α-SiC的粒度對(duì)銅基摩擦材料摩擦磨損性能的影響[J]. 孟康龍,姚萍屏. 粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2010(03)
[5]攪拌鑄造SiCp/A356復(fù)合材料的顯微組織及力學(xué)性能[J]. 毛成,高文理,蘇海,盧健,陸政. 特種鑄造及有色合金. 2010(03)
[6]納米SiC顆粒增強(qiáng)AZ91D復(fù)合材料的制備及性能[J]. 劉世英,李文珍,賈秀穎,高飛鵬,張瓊元. 稀有金屬材料與工程. 2010(01)
[7](Al2O3-SiO2f+Grp)/ZL109混雜增強(qiáng)復(fù)合材料的抗咬合性能[J]. 杜軍,李文芳,彭繼華. 材料科學(xué)與工藝. 2007(03)
[8]Sb對(duì)Mg-4Al-2Si合金顯微組織和力學(xué)性能的影響[J]. 宋佩維,郭學(xué)鋒,井曉天,葛利玲. 特種鑄造及有色合金. 2007(02)
[9]顆粒增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的制備及其性能[J]. 洪成淼,申健,陳立佳,王越,劉正. 汽車工藝與材料. 2005(02)
[10]Al-C反應(yīng)的DSC和XRD分析[J]. 王振卿,劉相法,邊秀房,張均燕. 鑄造. 2003(07)
博士論文
[1]微米、納米SiCp/Al2014復(fù)合材料的制備及組織性能[D]. 張龍江.吉林大學(xué) 2015
[2]原位TiCp增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料制備及其性能研究[D]. 曹瑋.上海交通大學(xué) 2009
[3]攪拌鑄造SiC顆粒增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料高溫變形行為研究[D]. 王曉軍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[4]Al18B4O33w/Mg復(fù)合材料熱壓縮變形行為與微觀機(jī)制[D]. 王春艷.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
碩士論文
[1]基于低含量SiCp調(diào)控Mg-5Al-2Ca合金的顯微組織和力學(xué)性能研究[D]. 張瀟.太原理工大學(xué) 2017
[2]高強(qiáng)鎂合金高速多向鍛造過(guò)程中的微觀組織和力學(xué)性能研究[D]. 王銳.沈陽(yáng)航空航天大學(xué) 2017
[3]熱變形對(duì)Mg-Al-Ca合金及SiCp/Mg-Al-Ca復(fù)合材料的顯微組織和力學(xué)性能的影響[D]. 蘇坤.太原理工大學(xué) 2016
[4]AZ51鎂合金摩擦磨損性能研究[D]. 蘇騰飛.吉林大學(xué) 2015
[5]SiCp/AZ91D鎂基復(fù)合材料的摩擦磨損行為研究[D]. 盧楠楠.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[6]銅基石墨復(fù)合材料的制備工藝及設(shè)備研究[D]. 張偉.東南大學(xué) 2016
[7]粉末冶金法制備SiCw/AZ91復(fù)合材料研究[D]. 陳小偉.鄭州大學(xué) 2013
[8]多向鍛造對(duì)SiCp/AZ91鎂基復(fù)合材料組織與力學(xué)性能的影響[D]. 聶凱波.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[9]粉末擠壓法制備SiC顆粒增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的研究[D]. 侯德寶.東北大學(xué) 2008
本文編號(hào):3697909
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