低體積分數(shù)B 4 C/6061Al復(fù)合材料時效行為的研究
發(fā)布時間:2023-01-30 20:49
本文采用加壓燒結(jié)法,制備了3vol.%、6vol.%、9vol.%和12vol.%B4C/6061Al復(fù)合材料,利用硬度計、DSC示差掃描分析、SEM、TEM和萬能電子試驗機等設(shè)備,系統(tǒng)研究了四種復(fù)合材料時效行為。通過引入不同界面數(shù)量和調(diào)整顆粒間距的方式,揭示了Mg和Si元素在B4C/6061Al中的擴散行為,并通過調(diào)整時效溫度和時間,闡明復(fù)合材料的時效組織形成機理及其對力學(xué)性能的影響規(guī)律。對復(fù)合材料DSC測試結(jié)果表明,當(dāng)B4C的體積分數(shù)增加時,DSC曲線中代表著析出相的反應(yīng)峰不斷鈍化,亞穩(wěn)相的析出行為受到不同程度的抑制。對復(fù)合材料硬度測試結(jié)果表明,隨著B4C的體積分數(shù)增加,復(fù)合材料達到峰值硬度的時間不斷縮短,時效硬化率(相同溫度的峰時效)呈上升趨勢。這說明B4C能加速復(fù)合材料的時效動力學(xué),提高材料的時效硬化率。同時,當(dāng)復(fù)合材料時效溫度增加時,達到峰值硬度的時間不斷縮短,峰值硬度呈現(xiàn)下降的趨勢。對B4C/6061Al復(fù)合材料峰時效組織的研究表明,隨著B
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景
1.2 低體積分數(shù)顆粒增強鋁基復(fù)合材料的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3 Al-Mg-Si合金的時效行為
1.3.1 Al-Mg-Si合金的DSC分析
1.3.2 Al-Mg-Si合金的時效硬化行為
1.3.3 Al-Mg-Si合金的時效組織
1.4 顆粒增強Al-Mg-Si復(fù)合材料的時效行為
1.4.1 顆粒增強Al-Mg-Si復(fù)合材料的DSC分析
1.4.2 顆粒增強Al-Mg-Si復(fù)合材料的時效硬化行為
1.4.3 顆粒增強Al-Mg-Si復(fù)合材料的時效組織
1.5 顆粒增強Al-Mg-Si復(fù)合材料的力學(xué)性能及強化機制
1.5.1 顆粒增強Al-Mg-Si復(fù)合材料的力學(xué)性能
1.5.2 顆粒增強Al-Mg-Si復(fù)合材料的強化機制
1.6 本文的研究目的與主要內(nèi)容
第2章 試驗材料和試驗方法
2.1 試驗所用材料
2.1.1 增強體顆粒
2.1.2 基體合金
2.1.3 B_4C/6061Al復(fù)合材料制備
2.2 熱處理工藝
2.3 試驗方法
2.3.1 差示掃描量熱分析(DSC)
2.3.2 硬度測試
2.3.3 拉伸試驗
2.3.4 顯微組織分析
第3章 B_4C/6061Al復(fù)合材料時效硬化規(guī)律
3.1 引言
3.2 B_4C/6061Al復(fù)合材料的DSC分析
3.3 B_4C/6061Al復(fù)合材料的時效硬化曲線
3.3.1 不同體積分數(shù)B_4C/6061Al復(fù)合材料的時效硬化曲線
3.3.2 B_4C含量對B_4C/6061Al復(fù)合材料時效硬化的影響規(guī)律
3.4 本章小結(jié)
第4章 B_4C/6061Al復(fù)合材料的時效組織
4.1 引言
4.2 不同體積分數(shù)B_4C/6061Al復(fù)合材料的時效組織
4.2.1 3vol.%B_4C/6061Al復(fù)合材料的時效組織
4.2.2 12vol.%B_4C/6061Al復(fù)合材料的時效組織
4.3 關(guān)于B_4C/6061Al復(fù)合材料時效過程中析出相變化的討論
4.4 B_4C/6061Al復(fù)合材料的析出相形成機理
4.5 本章小結(jié)
第5章 B_4C/6061Al復(fù)合材料的拉伸行為與斷裂機制分析
5.1 引言
5.2 B_4C/6061Al復(fù)合材料的拉伸性能
5.2.1 應(yīng)力應(yīng)變曲線
5.2.2 復(fù)合材料的彈性模量
5.2.3 復(fù)合材料的拉伸強度
5.2.4 復(fù)合材料的屈服強度
5.2.5 復(fù)合材料的延伸率
5.3 SEM斷口分析
5.4 低體積分數(shù)B_4C/6061Al復(fù)合材料的強化機理
5.4.1 載荷傳遞機制
5.4.2 沉淀強化
5.4.3 位錯強化機制
5.4.4 彌散強化機制
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Aging Behavior of Nano-SiC/2014Al Composite Fabricated by Powder Metallurgy and Hot Extrusion Techniques[J]. Zhiguo Wang,Chuanpeng Li,Huiyuan Wang,Xian Zhu,Min Wu,Jiehua Li,Qichuan Jiang. Journal of Materials Science & Technology. 2016(10)
[2]AA6061-31%B4C復(fù)合材料的制備與表征(英文)[J]. 李宇,李丘林,李棟,劉偉,束國剛. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016(09)
[3]顆粒增強鋁基復(fù)合材料時效析出行為研究[J]. 姜瑞姣,李美霞. 材料導(dǎo)報. 2015(07)
[4]中低體積分數(shù)SiCp/Al在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 許小靜,張緒虎,王亮,李圣剛,史金靚. 宇航材料工藝. 2011(03)
[5]原位TiB2/Al-5Cu復(fù)合材料的固溶時效行為[J]. 邱輝,張磊,堯軍平. 特種鑄造及有色合金. 2011(03)
[6]金屬基復(fù)合材料的強化機制[J]. 陳劍鋒,武高輝,孫東立,姜龍濤. 航空材料學(xué)報. 2002(02)
[7]顆粒增強鋁基復(fù)合材料研究進展[J]. 樊建中,姚忠凱,李義春,王磊,劉江,石力開. 材料導(dǎo)報. 1997(03)
碩士論文
[1]亞微米Al2O3P/Al復(fù)合材料及基體合金時效行為研究[D]. 姜瑞姣.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
本文編號:3733436
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景
1.2 低體積分數(shù)顆粒增強鋁基復(fù)合材料的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3 Al-Mg-Si合金的時效行為
1.3.1 Al-Mg-Si合金的DSC分析
1.3.2 Al-Mg-Si合金的時效硬化行為
1.3.3 Al-Mg-Si合金的時效組織
1.4 顆粒增強Al-Mg-Si復(fù)合材料的時效行為
1.4.1 顆粒增強Al-Mg-Si復(fù)合材料的DSC分析
1.4.2 顆粒增強Al-Mg-Si復(fù)合材料的時效硬化行為
1.4.3 顆粒增強Al-Mg-Si復(fù)合材料的時效組織
1.5 顆粒增強Al-Mg-Si復(fù)合材料的力學(xué)性能及強化機制
1.5.1 顆粒增強Al-Mg-Si復(fù)合材料的力學(xué)性能
1.5.2 顆粒增強Al-Mg-Si復(fù)合材料的強化機制
1.6 本文的研究目的與主要內(nèi)容
第2章 試驗材料和試驗方法
2.1 試驗所用材料
2.1.1 增強體顆粒
2.1.2 基體合金
2.1.3 B_4C/6061Al復(fù)合材料制備
2.2 熱處理工藝
2.3 試驗方法
2.3.1 差示掃描量熱分析(DSC)
2.3.2 硬度測試
2.3.3 拉伸試驗
2.3.4 顯微組織分析
第3章 B_4C/6061Al復(fù)合材料時效硬化規(guī)律
3.1 引言
3.2 B_4C/6061Al復(fù)合材料的DSC分析
3.3 B_4C/6061Al復(fù)合材料的時效硬化曲線
3.3.1 不同體積分數(shù)B_4C/6061Al復(fù)合材料的時效硬化曲線
3.3.2 B_4C含量對B_4C/6061Al復(fù)合材料時效硬化的影響規(guī)律
3.4 本章小結(jié)
第4章 B_4C/6061Al復(fù)合材料的時效組織
4.1 引言
4.2 不同體積分數(shù)B_4C/6061Al復(fù)合材料的時效組織
4.2.1 3vol.%B_4C/6061Al復(fù)合材料的時效組織
4.2.2 12vol.%B_4C/6061Al復(fù)合材料的時效組織
4.3 關(guān)于B_4C/6061Al復(fù)合材料時效過程中析出相變化的討論
4.4 B_4C/6061Al復(fù)合材料的析出相形成機理
4.5 本章小結(jié)
第5章 B_4C/6061Al復(fù)合材料的拉伸行為與斷裂機制分析
5.1 引言
5.2 B_4C/6061Al復(fù)合材料的拉伸性能
5.2.1 應(yīng)力應(yīng)變曲線
5.2.2 復(fù)合材料的彈性模量
5.2.3 復(fù)合材料的拉伸強度
5.2.4 復(fù)合材料的屈服強度
5.2.5 復(fù)合材料的延伸率
5.3 SEM斷口分析
5.4 低體積分數(shù)B_4C/6061Al復(fù)合材料的強化機理
5.4.1 載荷傳遞機制
5.4.2 沉淀強化
5.4.3 位錯強化機制
5.4.4 彌散強化機制
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Aging Behavior of Nano-SiC/2014Al Composite Fabricated by Powder Metallurgy and Hot Extrusion Techniques[J]. Zhiguo Wang,Chuanpeng Li,Huiyuan Wang,Xian Zhu,Min Wu,Jiehua Li,Qichuan Jiang. Journal of Materials Science & Technology. 2016(10)
[2]AA6061-31%B4C復(fù)合材料的制備與表征(英文)[J]. 李宇,李丘林,李棟,劉偉,束國剛. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016(09)
[3]顆粒增強鋁基復(fù)合材料時效析出行為研究[J]. 姜瑞姣,李美霞. 材料導(dǎo)報. 2015(07)
[4]中低體積分數(shù)SiCp/Al在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 許小靜,張緒虎,王亮,李圣剛,史金靚. 宇航材料工藝. 2011(03)
[5]原位TiB2/Al-5Cu復(fù)合材料的固溶時效行為[J]. 邱輝,張磊,堯軍平. 特種鑄造及有色合金. 2011(03)
[6]金屬基復(fù)合材料的強化機制[J]. 陳劍鋒,武高輝,孫東立,姜龍濤. 航空材料學(xué)報. 2002(02)
[7]顆粒增強鋁基復(fù)合材料研究進展[J]. 樊建中,姚忠凱,李義春,王磊,劉江,石力開. 材料導(dǎo)報. 1997(03)
碩士論文
[1]亞微米Al2O3P/Al復(fù)合材料及基體合金時效行為研究[D]. 姜瑞姣.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
本文編號:3733436
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