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《顆粒增強鎂基復合材料的制備工藝與性能研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、摘要論文題目:學科專業(yè):研究生:指導教師:顆粒增強鎂基復合材料的制備工藝與性能研究材料加工工程南宏強袁森教授王武孝副教授簽名:本文用半固態(tài)攪拌法結合熱擠壓工藝分別制備了顆粒分布均勻、孔隙率低的SiCp/AZ91和B4Cp/AZ91顆粒增強鎂基復合材料。采用金相顯微鏡、SEM(掃描電鏡)、XRD(x射線衍射)、EDS(能譜分析)和TMA(熱機械分析)等檢測分析手段,對復合材料的組織和性能以及斷口形貌進行了分析。VASiCp/AZ91復合材料為對象,研究了攪拌速度、顆粒尺寸、攪拌葉輪旋向、顆粒預處理工藝等因素對SiCp,AZ91復合
2、材料中顆粒分布均勻性的影響。研究發(fā)現(xiàn),顆粒預處理對分布均勻性有顯著影響,經過高溫預氧化處理的Sic顆粒與鎂合金基體潤濕性很好,在半固態(tài)攪拌制備中能有效改善顆粒與基體的界面結合和顆粒分布均勻性;在其他工藝因素一定時,當顆粒粒徑越大,分布越均勻;攪拌速度越低,顆粒分布越不均勻;當顆粒較小時(<50pm);攪拌葉輪的旋向對不同粒徑顆粒在基體中的分布有重要影響,當顆粒較小時(<50,采用下旋葉輪。顆粒較大時(≥5吮m),宜采用上旋攪拌葉輪。.um)用半固態(tài)攪拌法結合熱擠壓工藝制備的B4C#AZ91復合材料具有良好的性能。復合材料密度為1
3、.8739/eraa,0.100℃線膨脹系數(shù)為19x10‘6K1,孔隙率0.51%,抗拉強度為282.8MPa。研究發(fā)現(xiàn),熱擠壓能顯著提高復合材料的致密度,細化基體組織,改善顆粒分布狀況,并能沿擠壓加工軸線方向形成帶狀組織,對材料的韌性有一定的改善作用。熱擠壓會對B4c顆粒造成損傷和形成小范圍的團簇狀聚集,由于擠壓變形過程中的協(xié)調變形和基體合金的填充機制,不會對材料組織造成損傷,從斷口形貌特征上可以確定顆粒與基體間形成了較強的界面結合。同時,研究了B4Cp,AZ91復合材料的磨損性能,復合材料由于硬質相的加入,較基體AZ91合金
4、具有優(yōu)越的磨損性能。B4CqAZgl復合材料的磨損機理是磨粒磨損和粘著磨損共同作用的結果。關鍵詞:鎂基復合材料;半固態(tài)攪拌法:熱擠壓;顆粒增強AbstractTitle:FABRlCATlONANDPROPERTIESOFPARTICULArEREINFORCEDMAGNESIUMMAT只IXCOMPOSITESMajor;MaterialProcessingEngineeringName;HongqiangNANSupervisor=Prof.SenYUANAssociateprof.WuxiaoWANGAbatractPar
5、ticulatereinforcedmagnesiumalloymatrixcompositesSiCtCAZ91andB4Cp_/AZ91weresuccessfullyfabricatedbysemisolidstirringmethodandhot·extrusionwithlowerporosityandharmoniousparticledistribution.Microstructurewasobservedtoinvestigatemorphologyanddistributionofreinforcedpart
6、iclesinmarxbyopticalmicroscope.BymearlSofscanningelectronmicroscope(SEM),X-raydiffraction(XRD),energydispersivespectrometry(EDS)andthermomechanicalanalysis(TMA),someanalysisonfracturesurface,phaseconstituentandthermomechanicalpropertywerecarriedout.Theeffectsoffabric
7、ationparameterssuchasparticlepretreatment,stirringspeed,ceramicparticlesizeandtherotationdirectionofpropellerstirreronuniformityofparticlesinSiCp/AZ91compositesareresearchedanddiscussedinthispaper.Theexperimentresultsindicatethatsemisolidstirringtechniquesaresuitable
8、forfabricatingSiCp/AZ91magnesiummatrixcompositeswithreasonablyBnifornldistribution,cleaninterfaceandlowerporosity.Particlepretreatm