鋁合金因其質(zhì)量輕、耐蝕性好已廣泛應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域中,然而硬度不高、耐磨性差一直是鋁合金的不足,對(duì)鋁合金整體或表面強(qiáng)化是解決這一問(wèn)題的有效途徑。本文采用激光沉積制造技術(shù)在2024鋁合金表面沉積氧化物（CaO-B₂O₃-SiO₂）陶瓷粉末,通過(guò)原位自生Al₂O₃陶瓷顆粒增強(qiáng)相的方式,制備了鋁合金/氧化物陶瓷梯度復(fù)合材料。通過(guò)激光單道沉積實(shí)驗(yàn),制定出合理的沉積工藝參數(shù)。采用OM、SEM、EDS以及XRD分別對(duì)沉積態(tài)、固溶時(shí)效、均勻化處理三種狀態(tài)下梯度材料層的顯微組織進(jìn)行了研究,測(cè)試了每個(gè)梯度材料層的摩擦磨損性能及顯微硬度,并對(duì)梯度層的磨損機(jī)制和強(qiáng)化機(jī)制進(jìn)行了研究。最后,對(duì)梯度材料的結(jié)合強(qiáng)度進(jìn)行了測(cè)試與分析。研究表明,在合理工藝參數(shù)下基體與陶瓷梯度層結(jié)合良好無(wú)缺陷,梯度材料層中晶粒隨著梯度比例的增加而逐漸細(xì)小。梯度層中主要包括α-Al,Al₂Cu,Al₂CuMg,SiO₂,Al₂O₃

【文章來(lái)源】：沈陽(yáng)航空航天大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：54 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋁合金和陶瓷材料
        1.2.1 鋁合金的選擇
        1.2.2 陶瓷材料的選擇
    1.3 梯度材料
        1.3.1 梯度材料簡(jiǎn)介
        1.3.2 功能梯度材料的應(yīng)用及發(fā)展前景
    1.4 顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料
        1.4.1 顆粒增強(qiáng)簡(jiǎn)介
        1.4.2 顆粒增強(qiáng)體的制備
        1.4.3 原位自生法
    1.5 激光加工技術(shù)
        1.5.1 激光加工原理
        1.5.2 激光加工工藝
        1.5.3 激光沉積技術(shù)
        1.5.4 激光沉積的分類
        1.5.5 激光沉積的優(yōu)點(diǎn)
        1.5.6 激光沉積的應(yīng)用
    1.6 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.6.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.6.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.7 本文研究目的和內(nèi)容
        1.7.1 本文研究目的
        1.7.2 本文研究?jī)?nèi)容
    1.8 本章小結(jié)
第2章 實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 研究方案
    2.2 實(shí)驗(yàn)原材料
        2.2.1 基體材料
        2.2.2 沉積材料
        2.2.3 梯度成分
    2.3 制備梯度材料的設(shè)備和工藝方法
        2.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.3.2 制備工藝參數(shù)
    2.4 鋁合金固溶強(qiáng)化和均勻化
    2.5 梯度材料的金相試樣制備與性能的測(cè)試
        2.5.1 金相試樣制備
        2.5.2 硬度測(cè)試
        2.5.3 耐磨性能測(cè)試
        2.5.4 梯度材料結(jié)合強(qiáng)度測(cè)試
    2.6 本章小結(jié)
第3章 激光沉積鋁合金/陶瓷梯度材料的工藝和組織分析
    3.1 激光沉積鋁合金/陶瓷缺陷產(chǎn)生原因分析
    3.2 單道沉積實(shí)驗(yàn)
    3.3 梯度材料微觀組織分析
        3.3.1 組織形貌物相分析
        3.3.2 組織成分分析
        3.3.3 熱處理后梯度材料組織形貌
    3.4 本章小結(jié)
第4章 激光沉積鋁合金/陶瓷梯度材料的性能研究
    4.1 不同狀態(tài)下的梯度材料的硬度
    4.2 沉積態(tài)梯度材料的磨損性能
        4.2.1 沉積態(tài)梯度摩擦系數(shù)分析
        4.2.2 沉積態(tài)梯度磨損形貌分析
    4.3 固溶時(shí)效梯度材料的磨損性能
        4.3.1 固溶時(shí)效梯度摩擦曲線分析
        4.3.2 固溶時(shí)效梯度磨損形貌分析
    4.4 均勻化梯度材料的磨損性能
        4.4.1 均勻化梯度磨損性能測(cè)試
        4.4.2 均勻化梯度磨損形貌分析
    4.5 梯度材料強(qiáng)化機(jī)制分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 梯度材料結(jié)合強(qiáng)度的研究
    5.1 梯度材料結(jié)合強(qiáng)度的分析方法
    5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表（含錄用）的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]TiB2增強(qiáng)Al-Si復(fù)合材料激光增材制造工藝及性能研究[J]. 廉清,吳一,王浩偉,馬乃恒.  熱加工工藝. 2017(22)
[2]固溶處理對(duì)CoCrW合金組織及耐磨性能的影響[J]. 何波,聶慶武,張洪宇,韋華.  金屬學(xué)報(bào). 2016(04)
[3]鋁合金表面激光熔覆強(qiáng)化涂層組織與性能研究現(xiàn)狀[J]. 何龍,王小龍,譚華,林炎炎,譚業(yè)發(fā).  熱加工工藝. 2016(02)
[4]顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備及力學(xué)性能[J]. 薛陽(yáng),宋旼,肖代紅.  自然雜志. 2015(01)
[5]鋁合金表面激光熔覆NiCrAl/TiC涂層生成和強(qiáng)化機(jī)制[J]. 李琦,劉洪喜,張曉偉,張旭,姚爽.  熱加工工藝. 2015(02)
[6]Bi2O3助熔劑對(duì)CaO-B2O3-SiO2/Al2O3玻璃-陶瓷復(fù)合材料性能的影響[J]. 方一航,王煥平,李志剛,黃小華,趙先銳,李勤濤.  復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2014(06)
[7]稀土La對(duì)2024鋁合金鑄態(tài)組織的影響[J]. 劉嶠,肖來(lái)榮,張宏領(lǐng),曾德露,王彥紅,趙小軍.  礦冶工程. 2014(05)
[8]Cu對(duì)TA15-2鈦合金表面Stellite 12基激光合金化涂層組織結(jié)構(gòu)及耐磨性的影響[J]. 李嘉寧,鞏水利,王娟,單飛虎,李懷學(xué),吳冰.  金屬學(xué)報(bào). 2014(05)
[9]6061鋁合金激光熔覆銅基復(fù)合涂層組織及磨損性能[J]. 魏廣玲,潘學(xué)民.  特種鑄造及有色合金. 2010(04)
[10]2124鋁合金的均勻化熱處理[J]. 李成侶,潘清林,劉曉艷,何運(yùn)斌,李文斌.  中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2010(02)

碩士論文
[1]激光沉積修復(fù)ZL114A工藝及性能研究[D]. 龐爽.沈陽(yáng)航空航天大學(xué) 2017
[2]熱加工工藝對(duì)2024鋁合金微觀組織與性能的影響[D]. 張澤娟.重慶大學(xué) 2014
[3]熱處理工藝對(duì)2024鋁合金析出相及性能的影響[D]. 桂奇文.湖南大學(xué) 2012
[4]等離子噴涂法制備鋁基體梯度陶瓷涂層的組織及性能研究[D]. 原紅星.西安理工大學(xué) 2009
[5]鋁合金基體等離子噴涂陶瓷涂層結(jié)合性能研究[D]. 方學(xué)鋒.河海大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3640341