SiCp/Al復合材料具有密度、熱膨脹系數(shù)低,比強度、比剛度、硬度、彈性模量高,耐磨性、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)異性能,在航空航天、國防工業(yè)、軌道交通等高科技領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。SiCp尺寸對復合材料的組織性能有著很大影響,當SiCp的尺寸達到納米級別時,增強效果更為顯著。本文采用粉末冶金法制備了不同體積分數(shù)的80 nm SiCp增強108Al復合材料,采用金相顯微鏡、透射電子顯微鏡、掃描電子顯微鏡對復合材料的微觀組織、納米SiCp的分布及拉伸斷口形貌進行了觀察,測定了復合材料的相對密度、硬度、抗拉強度、屈服強度及伸長率,分析了納米SiCp體積分數(shù)對復合材料組織及性能的影響,結(jié)果表明添加了納米SiCp的復合材料組織明顯細化,性能得到提高,當納米SiCp體積分數(shù)為2%時,復合材料組織中晶粒較小,缺陷較少,SiCp分布均勻,復合材料性能最佳,相對密度達到98%,硬度為102HV,抗拉強度為348 MPa,屈服強度為229 MPa。在Gleeble-1500D熱模擬試驗機上對2%納米SiCp/108Al復合材料進行熱壓縮模擬試驗,研究其在460-520℃溫度區(qū)間、0.1-10 s-1應(yīng)變速率下的真...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 SiCp/Al復合材料的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 SiCp/Al復合材料的制備方法
        1.3.1 攪拌熔鑄法
        1.3.2 壓力鑄造法
        1.3.3 無壓浸滲法
        1.3.4 共噴射沉積法
        1.3.5 粉末冶金法
        1.3.6 原位反應(yīng)法
    1.4 SiCp/Al復合材料的熱變形行為
        1.4.1 Si Cp/Al復合材料的高溫熱變形流變應(yīng)力行為
        1.4.2 Si Cp/Al復合材料的高溫熱變形顯微組織變化
    1.5 課題的意義及研究內(nèi)容
第2章 試驗材料與研究方法
    2.1 納米SiCp/108Al復合材料的制備
        2.1.1 試驗原材料
        2.1.2 試驗復合材料配比
    2.2 試驗過程
        2.2.1 108Al合金粉末和Si Cp配料
        2.2.2 108Al合金粉末和Si Cp混料
        2.2.3 單向壓制
        2.2.4 成型坯料燒結(jié)
        2.2.5 熱擠壓
        2.2.6 試樣熱處理
    2.3 復合材料的性能檢測
        2.3.1 復合材料的致密度測算
        2.3.2 復合材料的拉伸性能測試
        2.3.3 復合材料的硬度性能測試
    2.4 熱壓縮試驗
    2.5 微觀組織表征和設(shè)備
        2.5.1 光學顯微鏡觀察(OM)
        2.5.2 掃描電子顯微鏡觀察(SEM)
        2.5.3 透射電子顯微鏡觀察(TEM)
第3章 納米Si Cp體積分數(shù)對復合材料組織與性能的影響
    3.1 引言
    3.2 納米SiCp體積分數(shù)對復合材料微觀組織的影響
        3.2.1 納米SiCp體積分數(shù)對復合材料金相顯微組織的影響
        3.2.2 納米SiCp體積分數(shù)對復合材料透射顯微組織的影響
    3.3 納米SiCp體積分數(shù)對復合材料性能的影響
        3.3.1 納米SiCp體積分數(shù)對復合材料相對密度的影響
        3.3.2 納米SiCp體積分數(shù)對復合材料硬度的影響
        3.3.3 納米SiCp體積分數(shù)對復合材料拉伸性能的影響
        3.3.4 納米SiCp體積分數(shù)對復合材料斷口形貌的影響
    3.4 本章小結(jié)
第4章 納米Si Cp/108Al復合材料的熱變形行為
    4.1 引言
    4.2 納米SiCp/108Al復合材料熱變形的真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線
    4.3 變形條件對納米Si Cp/108Al復合材料流變應(yīng)力的影響
        4.3.1 變形溫度對納米SiCp/108Al復合材料流變應(yīng)力的影響
        4.3.2 應(yīng)變速率對納米SiCp/108Al復合材料流變應(yīng)力的影響
    4.4 SiCp/Al復合材料本構(gòu)方程的建立
        4.4.1 本構(gòu)方程模型的選取
        4.4.2 納米SiCp/108Al復合材料流變應(yīng)力本構(gòu)方程參數(shù)求解
    4.5 納米SiCp/108Al復合材料的熱加工圖的建立分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 納米Si Cp/108Al復合材料的熱變形微觀組織
    5.1 引言
    5.2 納米SiCp/108Al復合材料熱壓縮試樣宏觀形貌分析
    5.3 變形條件對納米Si Cp/108Al復合材料熱壓縮顯微組織的影響
        5.3.1 變形溫度對納米SiCp/108Al復合材料顯微組織的影響
        5.3.2 應(yīng)變速率對納米SiCp/108Al復合材料顯微組織的影響
    5.4 ln Z值對納米SiCp/108Al復合材料熱壓縮顯微組織的影響
        5.4.1 ln Z值對納米SiCp/108Al復合材料位錯組織的影響規(guī)律
        5.4.2 ln Z值對納米SiCp/108Al復合材料亞晶演變的影響規(guī)律
    5.5 納米SiCp/108Al復合材料熱變形過程中的動態(tài)軟化行為
        5.5.1 動態(tài)回復
        5.5.2 動態(tài)再結(jié)晶
    5.6 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀學位期間的研究成果



本文編號：3829959