n-SiCp增强铝基复合材料制备工艺与性能研究

论文摘要

本文以1350、2024铝合金为基体,以n-SiCp为增强相,采用常规DC铸造和低频电磁铸造制备1350/SiCP、2024/SiCp复合材料,其中n-SiCp是以粉末冶金方法与铝粉制成金属块体加入基体合金当中。研究了1350、2024铝合金及其复合材料在铸态、均匀化态时的组织变化,考查了1350铝合金及其复合材料挤压加工后的组织与性能变化,研究了2024铝合金及其复合材料在挤压态、固溶态与时效处理状态的组织、性能变化。低频电磁铸造时,由于电磁场的搅拌作用,打破了n-SiCp的团聚,使其均匀、弥散分布。1350、2024铝合金及其复合材料经热挤压加工后,组织中的残余相破碎分布于基体中,晶粒沿挤压方向拉长呈纤维状分布。1350/SiCP、2024/SiCp复合材料挤压材的抗拉强度均高于基体1350、2024铝合金,分别提高了55.5%,1.2%,延伸率分别降低了40.1%,14.6%。2024铝合金及其复合材料挤压材经480℃固溶处理后,组织中的残余相重新回溶于基体,形成过饱和固溶体,挤压材中的晶粒发生再结晶长大。2024/SiCp复合材料挤压材的强度与硬度优于基体2024合金,延伸率与电导率低于基体合金。2h、4h、6h、8h与16h时效处理过程中,在时效8h时,挤压材的强度与硬度达到最高值,材料延伸率最低。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 铝基复合材料的发展与应用
• 1.1.1 铝基复合材料的发展
• 1.1.2 铝基复合材料的应用
• p增强铝基复合材料的制备方法'>1.1.3 SiC_p增强铝基复合材料的制备方法
• 1.2 铝合金半连续铸造工艺
• 1.2.1 铝合金传统半连续铸造工艺
• 1.2.2 铝合金电磁半连续铸造工艺
• 1.3 2024与1035铝合金简述
• 1.3.1 2024铝合金
• 1.3.2 1350铝合金
• 1.4 铝合金挤压概述
• 1.4.1 铝合金挤压方法
• 1.4.2 挤压法的优缺点
• 1.4.3 挤压制品的组织
• 1.4.4 挤压制品的力学性能
• 1.5 本实验研究的主要内容
• 第2章 实验方法
• 2.1 实验工艺流程
• 2.2 实验材料制备
• 2.3 热处理工艺
• 2.3.1 均匀化热处理
• 2.3.2 固溶与时效热处理
• 2.4 挤压工艺
• 2.5 检测与分析方法
• 2.5.1 宏观硬度测试
• 2.5.2 电导率测试
• 2.5.3 力学性能测试
• 2.5.4 显微组织观察与分析方法
• p/Al复合粉末的制备'>第3章 n-SiC_p/Al复合粉末的制备
• p的预处理'>3.1 n-SiC_p的预处理
• 3.1.1 预处理的必要性
• 3.1.2 高温加热预处理
• 3.2 原料的均匀混合（混料）
• 3.2.1 球磨法的基本原理
• 3.2.2 影响高能球磨的主要因素
• 3.2.3 高能球磨过程中的基本参数
• p/Al复合粉末的压制成形'>3.3 SiC_p/Al复合粉末的压制成形
• 3.3.1 压制成型原理
• 3.3.2 压制设备
• 3.3.3 压制成型过程
• p/Al复合粉末的烧结'>3.4 SiC_p/Al复合粉末的烧结
• 3.5 物相分析
• p物相分析'>3.5.1 n-SiC_p物相分析
• p/Al粉末烧结物相分析'>3.5.2 SiC_p/Al粉末烧结物相分析
• 3.6 本章小结
• p铝基复合材料铸态与均匀化态组织性能的研究'>第4章 SiC_p铝基复合材料铸态与均匀化态组织性能的研究
• 4.1 铸态实验结果
• 4.1.1 铸锭表面质量
• 4.1.2 铸锭铸态金相组织
• 4.1.3 铸态金相组织分析
• 4.2 铸锭均匀化热处理
• 4.2.1 均匀化温度的确定
• 4.2.2 铸锭均匀化金相组织
• 4.2.3 铸锭均匀化金相组织分析
• 4.3 本章小结
• p铝基复合材料挤压、固溶时效处理组织与性能的研究'>第5章 SiC_p铝基复合材料挤压、固溶时效处理组织与性能的研究
• 5.1 挤压材性能与金相分析
• 5.1.1 挤压材性能测试与分析
• 5.1.2 挤压材金相组织与分析
• 5.2 挤压材固溶性能与金相分析
• 5.2.1 挤压材固溶性能与分析
• 5.2.2 挤压材固溶金相与分析
• 5.3 挤压材T6处理性能与金相分析
• 5.3.1 挤压材T6处理性能与分析
• 5.3.2 挤压材T6处理金相与分析
• 5.4 本章小结
• 第6章 结论
• 参考文献
• 致谢