隨著技術的不斷迅速發(fā)展,傳統(tǒng)的材料遠遠不能滿足要求,綜合性能良好的金屬基復合材料應運而生。尤其是鋁基復合材料集高比強度、高比模量、高比剛度等優(yōu)點,引起了世界各國研究者的關注。三元過渡層狀化合物Ti3SiC2是新型潤滑組元,不但具備常用外加顆粒的性能特征,同時可與石墨相媲美的摩擦性能。本文首先通過短時低溫的SPS燒結(jié)工藝制備了界面純凈的致密Ti3SiC2/Al-Mg復合材料塊體,通過不同溫度下等溫熱處理的方法研究了增強體顆粒與基體之間的界面反應,探討了界面反應對材料摩擦學性能的影響,然后,在得到界面反應溫度及界面反應對性能影響規(guī)律的基礎上,選擇Al-4Mg作為基體,5w.t.%Ti3SiC2作為增強相,通過半固態(tài)攪拌法制備了 Ti3SiC2/Al-Mg復合材料鑄錠,評價了坯錠的成分、組織和性能均勻性,最后,通過等溫壓縮試驗研究了坯錠的熱變形能力,得到了材料的熱激活能和本構方程。主要的研究工作及結(jié)果如下:(1)低溫短時SPS燒結(jié)方法可以獲得界面純凈的致密Ti3SiC2/Al-Mg復合材料塊體,物相組成主要為Ti3SiC2和A1相,維氏硬度達到78.2。材料塊體在600 ℃等溫熱處理,Ti3...

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

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摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 金屬基復合材料的發(fā)展及分類
        1.2.1 金屬基復合材料的分類
        1.2.2 金屬基復合材料常用的制備方法
        1.2.3 金屬基復合材料常用陶瓷顆粒
    1.3 MAX相結(jié)構及性能特征
    1.4 MAX/金屬基復合材料的摩擦性能的研究現(xiàn)狀
    1.5 MAX/金屬基復合材料的界面反應研究進展
    1.6 本課題研究主要內(nèi)容及意義
        1.6.1 研究的主要內(nèi)容
        1.6.2 研究的意義
    1.7 本論文課題支撐項目
第二章 試驗方案與研究方法
    2.1 試驗技術路線
    2.2 試驗材料和成分設計
    2.3 試驗設備
        2.3.1 制備儀器
        2.3.2 組織成分分析儀器
        2.3.3 性能分析儀器
    2.4 試驗方法
        2.4.1 SPS法制備Ti₃SiC₂/Al-Mg復合材料
        2.4.2 半固態(tài)法攪拌制備Ti₃SiC₂/Al-4Mg復合材料
    2.5 復合材料組織與性能表征
第三章 SPS法制備Ti₃SiC₂/Al-Mg復合材料
    3.1 復合材料的物相分析
    3.2 復合材料的金相組織分析
    3.3 復合材料界面反應的物相分析
        3.3.1 不同保溫溫度界面反應后的物相
        3.3.2 掃描電鏡組織與能譜分析
    3.4 復合材料性能分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 Ti₃SiC₂/Al-Mg復合材料摩擦磨損行為的研究
    4.1 基體成分影響
    4.2 載荷的影響
    4.3 界面反應產(chǎn)物的影響
    4.4 潤滑機理的討論
    4.5 本章小結(jié)
第五章 半固態(tài)機械攪拌法制備Ti₃SiC₂/Al-4Mg復合材料
    5.1 成分和試驗工藝設計
    5.2 Ti₃SiC₂/Al-4Mg復合材料的物相與組織分析
        5.2.1 物相分析
        5.2.2 金相組織
        5.2.3 掃描組織與能譜分析
    5.3 復合材料的性能
    5.4 真應力-真應變曲線
    5.5 熱變形激活能的計算及本構方程的建立
        5.5.1 熱變形激活能
        5.5.2 本構方程的建立
    5.6 復合材料組織分析
    5.7 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間的研究成果



本文編號：3943919