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《原位合成al基復(fù)合材料制備工藝研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、碩Ij學(xué)位論文摘要本文采用原位合成技術(shù)制備顆粒增強(qiáng)的鋁基復(fù)合材料。使用兩種不同反應(yīng)物,~種是氧化物(Ti02和B203粉),另一種是鹽類(KBF4和K2TiF6粉),在ZLl02合金中原位反應(yīng)制備出顆粒增強(qiáng)的復(fù)合材料。研究了不同制備工藝參數(shù)對(duì)增強(qiáng)顆粒的影響,給出用兩種不同反應(yīng)物制備顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的理想工藝,比較了兩.種不同反應(yīng)物合成的鋁基復(fù)合材料中增強(qiáng)顆粒的組織形貌,并對(duì)鋁基原位復(fù)合材料的增強(qiáng)相合理選擇、增強(qiáng)相形成熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)及強(qiáng)化機(jī)制等進(jìn)行了分析研究。采用電子探針對(duì)顆粒增強(qiáng)ZLl02原位復(fù)合材料中增強(qiáng)相形貌、結(jié)構(gòu)和分布進(jìn)行了研究,測(cè)
2、試了顆粒增強(qiáng)zLl02原位復(fù)合材料的硬度,并借助金相顯微鏡、掃描電鏡,xRD等測(cè)試方法對(duì)顯微組織進(jìn)行表征,獲得的主要結(jié)果如下:(1)實(shí)驗(yàn)表明:由反應(yīng)物Ti02和B203粉原位制備zLl02復(fù)合材料理想的工藝參數(shù)為:反應(yīng)混合物以壓坯形態(tài)加入,加入反應(yīng)物量為15%,反應(yīng)溫度為900℃,反應(yīng)時(shí)間為20min,外加較大的攪拌強(qiáng)度。(2)實(shí)驗(yàn)表明:由反應(yīng)物KBF4和K2TiF6粉原位制備ZLl02復(fù)合材料理想的工藝參數(shù)為:加入能生成1%TiB2的KBF4和K2TiF6,反應(yīng)溫度為1000℃,反應(yīng)時(shí)間為10min。(3)實(shí)驗(yàn)表明:利用A1.Ti02.B2
3、03體系可以原位制備顆粒增強(qiáng)的鋁基復(fù)合材料,合成的復(fù)合材料硬度比zLl02提高37.3%。利用KFB4和K2TiF6的混合粉末原位制備的(TiB二+A13Ti)/zLl02復(fù)合材料硬度比zLl02提高60.3%。(4)金相顯微組織分析表明:原位制各的ZLl02復(fù)合材料中a.Al枝晶晶粒尺寸比ZLl02明顯細(xì)化,原位復(fù)合材料中的共晶硅尺寸也比基體中的硅細(xì)小。(5)EPMA分析表明:原位復(fù)合材料中TiB2增強(qiáng)相為粒狀,A1203增強(qiáng)相為冰糖狀,A13Ti增強(qiáng)相為長(zhǎng)棒狀,這些原位合成的增強(qiáng)相顆粒細(xì)小且均勻分布于Q.Al基體中,兒與Q.Al的界面結(jié)合
4、良好,對(duì)基體具有顯著的細(xì)晶強(qiáng)化效果。(6)顆粒增強(qiáng)原位鋁基復(fù)合材料的強(qiáng)化機(jī)制主要是細(xì)晶強(qiáng)化、彌散強(qiáng)化和位錯(cuò)強(qiáng)化等。關(guān)鍵詞:鋁基復(fù)合材料;原位合成;顆粒增強(qiáng);顯微組織;強(qiáng)化機(jī)制原位合成A1基復(fù)合材料:列備T藝研究AbstractThisarticlewaspreparedbyinsitusynthesis0fparticle—reinforcedaluminummatrixcomposites.Theuseoftwodifferentreaclants,andtheotherisTi02andB203powder'andtheotherisKB
5、F4andK2TiF6powder’toprepareofinsitureactionoftheparticlereinforcedcompositematerialsinZLl02alloy.Studieddifferentprocessparameterstoenhanceth9effects0fparticles,giVe駐satisfactOrypreparationprocess0fparticlefeinforcedaluminummatrixcomposites,andcomparedthetwodifferentreactan
6、tsinthesynthesisofcompositematerialstoenhanceparticlemorphology;theselectionandformationthermodynamicsofreinforcingphase,therelationshipbetweenmatrixandreinfbrcingphaseandreinforcingmechanismhaVebeenstudiedcarefulIy.Themicrostructures,phaseconfigurationsandthedistributionof
7、thetw0一phaseparticlereinfbrcedphaseZLl02insitucompositehaVebeenstudiedbymeansofanalysisofTEMmethod.Thehardness0ftheZLl02compositehaVeals0beentested.Themofphologyofmjcroslructurehasbeencharacterizedbymetallographicmicroscope,scanhingelectronmicroscope,X—rayDiffraction(XRD).T
8、hemainresultsareasfbllows:(1)Experimentsshowthat:bythereactionofTi02andB203powderw