本文關(guān)鍵詞：GASAR鋁銅合金的制備及其孔結(jié)構(gòu)研究

  更多相關(guān)文章： GASAR 孔結(jié)構(gòu) 鋁銅合金 氫氣壓力 壓縮性能

【摘要】：近些年,GASAR(固-氣共晶凝固)法制備多孔金屬工藝引起了人們的廣泛關(guān)注。GASAR金屬材料除了具有多孔材料的高比強(qiáng)度/比剛度、能量吸收、阻尼減震、吸聲隔音、電磁屏蔽等諸多優(yōu)良性能外,還因其獨(dú)特的定向氣孔結(jié)構(gòu)而具有各向異性的特點(diǎn)�；谄洫�(dú)特的結(jié)構(gòu)與良好的性能,將會(huì)在航空航天、汽車制造、交通設(shè)施、醫(yī)用等諸多領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。本文在氫氣氛圍下利用定向凝固法制備GASAR鋁銅合金,研究了制備工藝過(guò)程中溫度、氫氣壓力對(duì)GASAR Al-5%Cu合金孔隙率的影響規(guī)律。研究表明：溫度與氫氣壓力的提高可以增大氫氣在液態(tài)鋁銅合金中的溶解度,使GASAR Al-5%Cu合金中的孔隙率增加。對(duì)不同孔隙率的GASAR Al-5%Cu合金試樣的壓縮性能進(jìn)行了測(cè)試,試樣的應(yīng)力-應(yīng)變曲線可以分為三個(gè)變形階段：彈性變形階段、坍塌變形階段和致密化階段。隨著孔隙率的增加,壓縮測(cè)試的應(yīng)力-應(yīng)變曲線在第二變形階段的“平臺(tái)區(qū)”更加明顯。研究了銅含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為5%、10%、20%、25%、30%和33%)對(duì)GASAR鋁銅合金孔結(jié)構(gòu)和孔隙率的影響。結(jié)果表明：銅含量在0-25%之間時(shí),GASAR鋁銅合金的孔隙率和平均孔徑隨著銅含量的增加而增大；銅含量在25%-33%之間時(shí),其孔隙率與平均孔徑隨銅含量的增加而減�。辉阢~含量為33%的共晶成分下,幾乎沒(méi)有氣孔形成；氣孔的形狀隨著銅含量的增加由橢球形逐漸變成球形。通過(guò)分析可知,氣孔的形成和生長(zhǎng)受到先析出相和糊狀區(qū)的影響,氫原子在凝固中的擴(kuò)散受到糊狀區(qū)寬度的影響,孔隙率和氣孔直徑隨著糊狀區(qū)寬度的降低而增大；共晶成分的層片狀結(jié)構(gòu)不利于氣孔的形核生長(zhǎng),所以在Al-33%Cu合金中沒(méi)有氣孔的形成；氣孔的生長(zhǎng)受到先析出相的限制作用,隨著先析出相的增加,氣孔形狀逐漸由橢球形變?yōu)榍蛐�。測(cè)試了具有不同銅含量的GASAR鋁銅合金的壓縮性能,結(jié)果表明：隨著銅含量的增加,GASAR鋁銅合金的強(qiáng)度逐漸增大,塑性逐漸降低。
【關(guān)鍵詞】：GASAR 孔結(jié)構(gòu) 鋁銅合金 氫氣壓力 壓縮性能
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG146.21
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 文獻(xiàn)綜述9-26
• 1.1 引言9-10
• 1.2 多孔金屬的制備方法10-17
• 1.2.1 熔體發(fā)泡法11-12
• 1.2.2 注氣發(fā)泡法12-14
• 1.2.3 粉末冶金法14
• 1.2.4 滲流鑄造法14-15
• 1.2.5 熔模鑄造法15-16
• 1.2.6 電沉積法16
• 1.2.7 GASAR(固-氣共晶凝固)法16-17
• 1.3 GASAR(固-氣共晶凝固)法制備多孔金屬17-24
• 1.3.1 GASAR法制備多孔金屬的歷史和發(fā)展現(xiàn)狀17-18
• 1.3.2 GASAR法制備多孔金屬的原理18-19
• 1.3.3 GASAR法制備技術(shù)19-21
• 1.3.4 GASAR材料的性能特點(diǎn)與應(yīng)用21-24
• 1.4 選題依據(jù)24-25
• 1.5 研究?jī)?nèi)容25-26
• 2 實(shí)驗(yàn)方法26-31
• 2.1 前言26
• 2.2 GASAR材料的制備26-28
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料26
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備26-27
• 2.2.3 GASAR鋁銅合金試樣的制備27-28
• 2.2.4 GASAR鋁銅合金試樣的處理與觀察28
• 2.3 GASAR材料的分析方法28-31
• 2.3.1 GASAR材料的結(jié)構(gòu)分析28-30
• 2.3.2 GASAR材料的組織分析30-31
• 3 工藝參數(shù)對(duì)GASAR鋁銅合金孔結(jié)構(gòu)及性能的影響31-38
• 3.1 前言31
• 3.2 工藝參數(shù)對(duì)GASAR鋁銅合金孔結(jié)構(gòu)的影響31-34
• 3.2.1 溫度對(duì)GASAR鋁銅合金孔結(jié)構(gòu)的影響31-33
• 3.2.2 氫氣壓力對(duì)GASAR鋁銅合金孔結(jié)構(gòu)的影響33-34
• 3.3 壓縮性能測(cè)試34-36
• 3.4 本章小結(jié)36-38
• 4 銅含量對(duì)GASAR鋁銅合金孔結(jié)構(gòu)與性能的影響38-53
• 4.1 前言38
• 4.2 GASAR鋁銅合金的孔結(jié)構(gòu)38-43
• 4.2.1 GASAR鋁銅合金中氣孔分布研究38-40
• 4.2.2 GASAR鋁銅合金的宏觀-微觀結(jié)構(gòu)40-43
• 4.3 GASAR鋁銅合金中銅含量對(duì)孔結(jié)構(gòu)的影響43-45
• 4.3.1 GASAR鋁銅合金中銅含量對(duì)孔隙率的影響43
• 4.3.2 GASAR鋁銅合金中銅含量對(duì)氣孔直徑的影響43-44
• 4.3.3 GASAR鋁銅合金中銅含量對(duì)氣孔圓度的影響44-45
• 4.4 GASAR鋁銅合金中銅含量對(duì)孔結(jié)構(gòu)影響的機(jī)理分析45-50
• 4.4.1 銅含量對(duì)氫氣溶解度的影響45
• 4.4.2 銅含量對(duì)糊狀區(qū)寬度的影響45-46
• 4.4.3 銅含量對(duì)先析出相的影響46
• 4.4.4 銅含量對(duì)孔隙率及氣孔形狀的影響46-50
• 4.5 銅含量對(duì)GASAR鋁銅合金壓縮性能的影響50-52
• 4.6 本章小結(jié)52-53
• 結(jié)論53-54
• 參考文獻(xiàn)54-58
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況58-59
• 致謝59-60

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本文編號(hào)：1093116