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《sic顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料制備及摩擦磨損性能的研究》由會員上傳分享,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、摘要IUlILIIIIIIIillllIIIIIIIlY2128541論文題目:SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制各及摩擦磨損性露研艽學(xué)科名稱:材料科學(xué)與工程研究生:馬斌指導(dǎo)教師:周永欣副教授摘要簽名:本論文研究了半固態(tài)機(jī)械攪拌法制備SiC顆粒增強(qiáng)ZLl04合金復(fù)合材料的制備工藝,同時研究了制備工藝參數(shù)、重力鑄造及離心鑄造成形工藝對復(fù)合材料的組織和性能的影響。根據(jù)半固態(tài)機(jī)械攪拌法制備顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的工藝原理,自行設(shè)計了機(jī)械攪拌裝置。攪拌復(fù)合前,對SiC顆粒進(jìn)行900。C的高溫氧化預(yù)處理;在熔煉制備過程中,選擇在熔體溫度為580。C~600
2、℃,加入經(jīng)250。C預(yù)熱l小時的SiC顆粒,利用攪拌器高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的漩渦將SiC顆粒卷入合金熔體中,再分別將制備的復(fù)合材料漿料通過重力鑄造和離心鑄造成形技術(shù)進(jìn)行澆鑄。研究表明:自行設(shè)計的制備裝置合理可行,工藝參數(shù)選擇合理,制得SiCp/A1復(fù)合材料顆粒分布均勻,宏觀界面結(jié)合良好。離心鑄造成形試樣表面光潔、組織致密、硬度和耐磨性能良好。利用光學(xué)顯微鏡(OM)和電子掃描顯微鏡(SEM)對所制備的SiCp/A1復(fù)合材料試樣的微觀組織進(jìn)行觀察分析,試驗結(jié)果表明:采用離心鑄造制備的復(fù)合材料的微觀組織明顯好于采用重力澆注制備的復(fù)合材料。隨著SiCp粒度
3、的減小,復(fù)合材料中顆粒分布越均勻,團(tuán)聚現(xiàn)象有所減少;隨著SiCp體積分?jǐn)?shù)的增大,復(fù)合材料中顆粒分布會出現(xiàn)明顯的團(tuán)聚現(xiàn)象。當(dāng)SiCp粒度為100mn,增強(qiáng)體積分?jǐn)?shù)為10%時,SiC顆粒分布狀況最好。硬度測試和磨損試驗表明:粒度為100pm、體積分?jǐn)?shù)為10%的SiCp/A1復(fù)合材料的布氏硬度較高,耐磨性能優(yōu)異,表現(xiàn)出良好的綜合性能。對比SiCp/A1復(fù)合材料的微觀組織,當(dāng)Mg含量為2%時,SiC顆粒分布均勻,復(fù)合材料中氣孔和疏松等缺陷較少,SiCp/Al復(fù)合材料的布氏硬度值最大,復(fù)合材料的相對磨損率最小。通過對不同粒度SiC顆粒級配制備的SiC
4、p/A1復(fù)合材料的分析,發(fā)現(xiàn)5501xm和l001.u'n顆?;旌洗钆浜芎玫睦昧司o密堆積原理,不僅克服了半固態(tài)機(jī)械攪拌過程中粗顆粒沉積、細(xì)顆粒團(tuán)聚的現(xiàn)象,而且起到了很好的顆粒強(qiáng)化和彌散強(qiáng)化作用,改善了復(fù)合材料的微觀組織結(jié)構(gòu),提高了復(fù)合材料的硬度和耐磨性能。關(guān)鍵詞:SiCp/A1復(fù)合材料;半固態(tài)機(jī)械攪拌;離心鑄造;組織與性能西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文—————————————————————————————————————————————————————————一一_IIAbstractTitle:STUDYONPREPA隊TIONANDFR
5、ICTIONANDWEARPROPERTlESOFSICPARTICLESREINFORCEDALMATRIXCOMPOSITESMajor:MaterialsScienceandEngineeringName:BinMaSupervisor:Associateprof.YongxinZhouSignature:絲墜Signat?蚴碭TluspaperstudiedonthemanufacturingprocessofSiCparticlesreinforcedZLl04alloymatrixcompositesviasemi.solids
6、tatemechanicalstirring,andresearchedwhattheinfluenceofthemanufacturingparameters,gravitycastingandcentrifugalcastingoncompositesmaterialsmicrostructureandproperties.AccordingtotheprincipleofmanufacturingparticlesreinforcedAImatrixcompositesviasemi.solidstatemechanicalstirr
7、ing,andtheequipmentofmechanicalstirringhasbeendesigned.SiCparticleswerepretreatedat900。Cbeforestirring.Duringthefusing,whenfusionWasataappropriatetemperature580"C~600。C,puttheparticleswhichWaspreheatedto250"Cintothemelt,andimmixedthefusionandparticlesbythewhirlpoolmadebyth
8、erunningstirring.Thenseparatelythroughtheformingtechniqueofgravitycastingandcentrifugalca