本文關鍵詞：表面機械合金化制備鋁基表面復合層及力學性能研究

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【摘要】：鑒于表面機械化合金化低能耗、高效率的優(yōu)點,利用其在基體表面形成一定厚度的復合膜層,從而改善基體材料的表面性能。這種技術正好可以彌補基體鋁材料硬度低、耐磨性差、線膨脹系數(shù)大等缺陷,從而提升鋁基材料的力學性能,使之得到更廣泛的應用。本文利用表面機械合金化分別在鋁基體表面制備了Al/SiC, Al/Mo-W與Al/CNTs-Al表面梯度納米復合層,并利用X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)及能譜分析(EDS)、納米壓痕儀等材料分析技術對復合膜層的物相結構、表面形貌、截面形貌、納米壓痕硬度及彈性模量進行了全面的分析與研究。結果顯示,鋁基體表面復合合金層的力學性能主要取決于初始混合晶粒的性質,在一定粒度范圍內,顆粒越均勻細小越易形成較為均勻致密的表面復合合金層；由于表面機械合金化帶來的高能塑性形變以及非平衡晶體缺陷等,致使形成的表面復合層硬度以及彈性模量隨著膜層深度的變化呈現(xiàn)梯度變化,最終過渡到基體材料的硬度,從而獲得與基體緊密結合的高性能復合合金層；這些微觀結構與組織的變化是多種強化機制的交叉作用所致,比如增強機理就包括彌散強化、冷作硬化、時效強化、析出強化與細晶強化等。
【關鍵詞】：表面機械合金化 納米梯度復合層 微觀結構 納米壓痕硬度 彈性模量
【學位授予單位】：廣西大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 表面工程概論10-12
• 1.2 表面機械合金化12-16
• 1.3 本研究的主要內容及意義16-17
• 參考文獻17-20
• 第2章 實驗原理及方法20-24
• 2.1 實驗樣品的制備方法20-21
• 2.1.1 機械合金化方法制備混合粉末20
• 2.1.2 表面機械合金化處理20-21
• 2.2 實驗分析方法21-23
• 2.2.1 X射線衍射法21
• 2.2.2 掃描電子顯微鏡及能譜分析21-22
• 2.2.3 納米壓痕分析22-23
• 參考文獻23-24
• 第3章 Al-SiC復合表面層的制備和性能研究24-42
• 3.1 SiC的選擇24
• 3.2 復合膜層的制備以及測試方法24-25
• 3.3 結果與分析25-39
• 3.3.1 參數(shù)優(yōu)化25
• 3.3.2 Al-SiC表面復合層的微觀結構25-29
• 3.3.3 Al-SiC表面復合層的截面形貌及成分分析29-33
• 3.3.4 Al-SiC表面復合層的微觀硬度及彈性模量33-39
• 3.4 本章小結39-40
• 參考文獻40-42
• 第4章 Al-MoW復合表面層的制備和性能研究42-64
• 4.1 MoW粉末的選擇42
• 4.2 復合膜層的制備以及測試方法42-43
• 4.3 結果與分析43-60
• 4.3.1 混合粉末的制備43-44
• 4.3.2 Al-MoW表面形貌及成分分析44-47
• 4.3.3 Al-MoW表面復合層的微觀結構47-50
• 4.3.4 Al-MoW表面復合層的截面形貌及成分分析50-54
• 4.3.5 Al-MoW表面復合層的微觀硬度及彈性模量54-60
• 4.4 本章小結60-62
• 參考文獻62-64
• 第5章 Al-CNTs/Al復合表面層的制備和性能研究64-79
• 5.1 碳納米管的選擇64
• 5.2 復合膜層的制備以及測試方法64-65
• 5.3 結果與分析65-76
• 5.3.1 Al-CNTs/Al表面形貌及成分分析65-67
• 5.3.2 Al-CNTs/Al表面復合層的微觀結構67-69
• 5.3.3 Al-CNTs/Al表面復合層的截面形貌及成分分析69-72
• 5.3.4 Al-CNTs/Al表面復合層的微觀硬度及彈性模量72-76
• 5.4 本章小結76-77
• 參考文獻77-79
• 第6章 主要結論及展望79-82
• 6.1 主要結論79-80
• 6.2 主要創(chuàng)新點80
• 6.3 展望80-82
• 致謝82-83
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文83

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本文編號：551495