放电等离子烧结高强度铝合金的组织与性能

论文题目: 放电等离子烧结高强度铝合金的组织与性能

论文类型: 博士论文

论文专业: 材料学

作者: 徐成宇

导师: 贾树盛

关键词: 放电等离子烧结,高强度,铝合金,制备,组织,性能

文献来源: 吉林大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本文选择了AlLaNi和AlMnCe 合金为研究对象,对放电等离子烧结初期颈部的形成机理进行探讨,并研究了放电等离子烧结制备块体高强度铝合金的工艺,讨论了放电等离子烧结工艺参数对压制合金室温性能的影响,得到了获得块体高强度铝合金的最佳工艺。通过对SPS 烧结初期颗粒颈部液相生成,推出了在烧结过程中影响致密和变形的两个临界烧结软化参数ζDENSIF和ζDISTORT, 提出理想的颗粒之间趋于致密而没有变形的烧结条件是: ζDENSIF < ζ<ζDISTORT。采用合金粉末烧结AlLaNi和AlMnCe的最佳烧结工艺为:Tp = 673-723 K,P = 100MPa,t = 300s。用合金粉末烧结获得的块体合金,随着温度的升高组织密度增加。相应的烧结温度为723 K 时,块体合金的空隙率均小于2%。在烧结温度为793 K 时,合金的抗压强度最大,AlLaNi合金可得到强度为810 MPa,AlMnCe 合金为795 MPa。合金中弥散分布着高硬度金属间化合物和氧化铝颗粒,在磨损过程中形成转移层及磨屑,起到了承受载荷、减磨和降低摩擦系数、推迟复合材料向严重磨损转化的作用,从而改善合金的耐磨性,达到A390 合金的2-3 倍。AlMnCe 合金和AlLaNi合金的最大压缩塑性约4-6 %。

论文目录:

原创性声明

提要

第一章绪论

1.1 高强度铝合金的研究现状

1.2 放电等离子烧结(SPS)

1.2.1 放电等离子烧结的工艺特点

1.3 摩擦磨损原理

1.3.1 铝合金的摩擦磨损性能

1.4 本研究工作的内容与意义

第二章试样的制备及实验方法

2.1 引言

2.2 合金粉末的结构分析

2.3 合金的制备

2.4 烧结块体合金的显微组织分析

2.5 密度与性能的测定

2.6 摩擦磨损性能实验

第三章放电等离子烧结中烧结初期颈部形成机理探讨

3.1 引言

3.2 烧结变形及致密化

3.2.1 微观烧结参数

3.2.2 显微结构刚度

3.2.3 致密化

3.2.4 烧结变形

3.2.5 烧结软化参数

3.3 实验结果

3.4 局部熔化现象

3.5 小结

第四章块体高强度铝合金的制备

4.1 引言

4.2 实验方法

4.2.1 合金粉末的结构分析

4.2.2 合金的制备

4.2.3 烧结块体合金的显微组织分析

4.2.4 烧结块体合金的性能测试

4.3 实验结果及讨论

4.3.1 AlLaNi及AlMnCe 合金粉末结构

4.3.2 合金的烧结过程

4.3.3 AlLaNi 和AlMnCe 块体合金微观组织

4.3.4 合金的硬度和抗压强度以及烧结温度对其影响

4.4 小结

第五章摩擦磨损行为

5.1 引言

5.2 实验材料和方法

5.3 结果和讨论

5.3.1 试验载荷对磨损量和摩擦系数的影响

5.3.2 滑动距离对磨损量和摩擦系数的影响

5.4 磨损表面形貌

5.5 小结

第六章主要结论

参考文献

与博士论文相关的发表及待发表论文

致谢

摘要

Abstract

发布时间: 2006-01-17

参考文献

[1].放电等离子烧结制备钛铝基合金及致密化机理研究[D]. 杨鑫.中南大学2012
[2].块体铁基非晶纳米晶磁性材料放电等离子烧结制备工艺[D]. 王兴华.燕山大学2014
[3].WC-Co复合粉的原位合成与块体硬质合金的烧结[D]. 刘文彬.北京工业大学2009

放电等离子烧结高强度铝合金的组织与性能

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