粉末冶金法制備超細(xì)晶AA6063-SiC納米復(fù)合材料的組織結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能的研究
發(fā)布時(shí)間：2021-09-04 06:02
6063鋁合金屬于Al-Mg-Si系合金,由于其具有好的耐腐蝕性能,優(yōu)異的可加工性能以及熱處理性能因而被廣泛應(yīng)用于工業(yè)界中。在經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)T6處理后,雖然材料具有良好的析出強(qiáng)化效果,但是其強(qiáng)度依然不能令人滿(mǎn)意。本研究通過(guò)粉末冶金工藝制備出結(jié)合晶界強(qiáng)化與顆粒彌散強(qiáng)化的SiC納米顆粒增強(qiáng)超細(xì)晶6063鋁合金基納米復(fù)合材料,并研究其顯微組織結(jié)構(gòu),力學(xué)性能和斷裂行為。研究主要從以下幾方面開(kāi)展:（1）AA6063碎屑/AA6063-SiC納米復(fù)合材料粉末在高能球磨過(guò)程中組織結(jié)構(gòu)的演變;（2）SiC含量對(duì)超細(xì)晶AA6063-SiC納米復(fù)合材料的組織結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能的影響;（3）不同熱機(jī)械固結(jié)方式制備的材料的顯微組織,力學(xué)性能和斷裂行為;（4）超細(xì)晶納米復(fù)合材料在熱加工/熱處理過(guò)程中的晶粒長(zhǎng)大與再結(jié)晶行為;（5）超細(xì)晶AA6063-SiC納米復(fù)合材料的沉淀相析出行為。AA6063碎屑在高能球磨過(guò)程中,隨著球磨時(shí)間增加,晶粒尺寸不斷減小,當(dāng)?shù)竭_(dá)臨界球磨時(shí)間后,晶粒尺寸減小與晶格應(yīng)變?cè)黾拥内厔?shì)趨于平緩。受到冷焊與斷裂的作用,機(jī)加工碎屑的形貌變化為扁平化-細(xì)小片狀粉末-近球型。SiC含量的增加,加速了球磨粉末顆...
【文章來(lái)源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】：162 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
系鋁合金主要元素含量與T6狀態(tài)材料抗拉強(qiáng)度的關(guān)系
第 5 頁(yè)圖 1-2 (a)等角擠壓，(b)高壓扭轉(zhuǎn)與(c)高能球磨示意圖[26, 34, 35]Fig. 1-2 The schematic diagram of (a) ECAP, (b) HPT and (c) HEMM, respectively于等角擠壓法和高壓扭轉(zhuǎn)法，通過(guò)“球磨-固結(jié)”的方法制備納米/超細(xì)結(jié)在細(xì)化晶粒的同時(shí)，引入第二相陶瓷顆粒，這是前面所述的兩種方法所。球磨法可以分為兩種：第一中是球磨相同成分的粉末，被稱(chēng)為高能)；第二種是球磨成分不相同的粉末，被稱(chēng)為機(jī)械合金化(MA)，在此過(guò)程料之間發(fā)生相互作用，并產(chǎn)生轉(zhuǎn)化[24, 36]，粉末顆粒重復(fù)發(fā)生變形，冷球磨結(jié)束。球磨法細(xì)化晶粒的機(jī)制是，研磨介質(zhì)(通常是不銹鋼球)在保
圖 1-3 (a)納米晶材料與(b)超細(xì)晶材料標(biāo)準(zhǔn)化屈服強(qiáng)度與延伸率(%)的對(duì)比[25]Fig. 1-3 A comparison of normalized yield strength and elongation between (a) NC and (b) UFGmaterials拉伸過(guò)程中，傳統(tǒng)粗晶材料的加工硬化效果主要是由位錯(cuò)增殖，位錯(cuò)交互作用錯(cuò)塞積過(guò)程產(chǎn)生。在粗晶材料拉伸曲線(xiàn)中可以表現(xiàn)出一段較長(zhǎng)而穩(wěn)定的均勻塑形階段。納米晶/超細(xì)晶材料的在拉伸過(guò)程中的加工硬化階段與傳統(tǒng)粗晶材料不同多研究發(fā)現(xiàn)，超細(xì)晶材料拉伸過(guò)程中，在彈性變形階段過(guò)后幾乎沒(méi)有明顯應(yīng)變硬象的發(fā)生。拉伸曲線(xiàn)上表現(xiàn)為短暫而快速的硬化臺(tái)階后立刻發(fā)生頸縮與斷裂[16] 1-5 所示 ECAP 制備三種狀態(tài)超細(xì)晶 Cu 的拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)。從圖中看出，狀態(tài)下的材料均展示了較短暫的加工硬化過(guò)程，塑性變形階段主要是頸縮的非變形階段。其中，去應(yīng)力退火后的超細(xì)晶 Cu 具有最大的延伸率，其加工硬化階其他兩種狀態(tài)下的 Cu 要長(zhǎng)。等角擠壓與冷軋狀態(tài)的 Cu 具有最高的強(qiáng)度。值得
本文編號(hào)：3382706
【文章來(lái)源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
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【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
系鋁合金主要元素含量與T6狀態(tài)材料抗拉強(qiáng)度的關(guān)系
第 5 頁(yè)圖 1-2 (a)等角擠壓，(b)高壓扭轉(zhuǎn)與(c)高能球磨示意圖[26, 34, 35]Fig. 1-2 The schematic diagram of (a) ECAP, (b) HPT and (c) HEMM, respectively于等角擠壓法和高壓扭轉(zhuǎn)法，通過(guò)“球磨-固結(jié)”的方法制備納米/超細(xì)結(jié)在細(xì)化晶粒的同時(shí)，引入第二相陶瓷顆粒，這是前面所述的兩種方法所。球磨法可以分為兩種：第一中是球磨相同成分的粉末，被稱(chēng)為高能)；第二種是球磨成分不相同的粉末，被稱(chēng)為機(jī)械合金化(MA)，在此過(guò)程料之間發(fā)生相互作用，并產(chǎn)生轉(zhuǎn)化[24, 36]，粉末顆粒重復(fù)發(fā)生變形，冷球磨結(jié)束。球磨法細(xì)化晶粒的機(jī)制是，研磨介質(zhì)(通常是不銹鋼球)在保
圖 1-3 (a)納米晶材料與(b)超細(xì)晶材料標(biāo)準(zhǔn)化屈服強(qiáng)度與延伸率(%)的對(duì)比[25]Fig. 1-3 A comparison of normalized yield strength and elongation between (a) NC and (b) UFGmaterials拉伸過(guò)程中，傳統(tǒng)粗晶材料的加工硬化效果主要是由位錯(cuò)增殖，位錯(cuò)交互作用錯(cuò)塞積過(guò)程產(chǎn)生。在粗晶材料拉伸曲線(xiàn)中可以表現(xiàn)出一段較長(zhǎng)而穩(wěn)定的均勻塑形階段。納米晶/超細(xì)晶材料的在拉伸過(guò)程中的加工硬化階段與傳統(tǒng)粗晶材料不同多研究發(fā)現(xiàn)，超細(xì)晶材料拉伸過(guò)程中，在彈性變形階段過(guò)后幾乎沒(méi)有明顯應(yīng)變硬象的發(fā)生。拉伸曲線(xiàn)上表現(xiàn)為短暫而快速的硬化臺(tái)階后立刻發(fā)生頸縮與斷裂[16] 1-5 所示 ECAP 制備三種狀態(tài)超細(xì)晶 Cu 的拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)。從圖中看出，狀態(tài)下的材料均展示了較短暫的加工硬化過(guò)程，塑性變形階段主要是頸縮的非變形階段。其中，去應(yīng)力退火后的超細(xì)晶 Cu 具有最大的延伸率，其加工硬化階其他兩種狀態(tài)下的 Cu 要長(zhǎng)。等角擠壓與冷軋狀態(tài)的 Cu 具有最高的強(qiáng)度。值得
本文編號(hào)：3382706
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