检索结果-南通市图书馆

作者：卢华领哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着能源的日益枯竭,轻量化已经工业的主流目标。镁合金是目前密度最小的工程常用轻质合金,在工业上的应用越来越广泛。但镁合金强度低、塑性差,且耐腐蚀性能和耐磨性能都较铝合金差,大大限制了镁合金的应用,通过向镁合金内加入不连续... 详细信息

随着能源的日益枯竭,轻量化已经工业的主流目标。镁合金是目前密度最小的工程常用轻质合金,在工业上的应用越来越广泛。但镁合金强度低、塑性差,且耐腐蚀性能和耐磨性能都较铝合金差,大大限制了镁合金的应用,通过向镁合金内加入不连续增强体能有效克服这些问题。本文采用半固态机械搅拌浇铸工艺制备石墨/AZ91D复合材料,为提高机械搅拌效率,优化设备,通过ANSYS(fluent)模拟探索搅拌杆叶片倾斜角度、叶片数量及叶片长度和宽度对机械搅拌效果的影响,分析搅拌筋在搅拌过程中的作用和原理。本文探索了机械搅拌温度、速度和时间及对石墨在AZ91D镁合金基体中分布的影响,同时优化了石墨的加入方式。并通过机械搅拌铸造工艺制备了不同质量分数的石墨(镍包石墨)/AZ91D复合材料。观察复合材料组织发现铸态石墨(镍包石墨)/AZ91D复合材料内部存在大量气孔、缩松和增强相团聚等缺陷,这些缺陷的存在大大降低了复合材料的力学性能,必须通过后续热加工来消除这些缺陷,提升复合材料力学性能。为消除铸态组织缺陷,探索镁基复合材料半固态成型工艺,本文采用半固态模锻成形复合材料薄壁三通件,同时探索最佳的半固态成型工艺。锻态复合材料中气孔和缩孔被焊合,石墨团聚内部空隙被基体材料完全填充,材料密度上升,达到石墨/AZ91D复合材料理论密度,力学性能较铸态也明显提升。随着复合材料中的石墨和镍包石墨质量分数的增加,复合材料抗拉强度先增大后减小,在0.5%处达到最大值,达到160MPa,且增强相为镍包石墨的复合材料抗拉强度要略优于增强相为石墨的复合材料,达到180MPa。石墨的加入可以极大的抑制脆性介质MgAl的析出,但石墨颗粒周围分布着大量成份含Al的第二项,其中可能存在脆性介质AlC,影响材料性能,镍包石墨周围的第二项要少很多。载荷较小时,石墨/AZ91D复合材料的磨损率相对于基体材料变化不明显,石墨增强相的作用并不明显。随着载荷的增加,摩擦磨损过程中石墨在摩擦面之间形成一层黑色润滑膜,载荷越大,润滑膜面积也越大,复合材料的摩擦系数逐渐减小,磨损量也在逐渐减小,材料的耐磨性提升11%。

关键词：触变成形石墨/AZ91D复合材料半固态机械搅拌耐磨性

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原位Al_2O_3颗粒增强Al-10Si基复合材料制备的研究

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功能材料 2014年第7期45卷 7079-7083页

作者：季鹏飞陈刚周小亮赵玉涛张振亚朱敏华江苏大学材料科学与工程学院江苏镇江212013 江苏省高端结构材料重点实验室江苏镇江212013

基于SiO2/Al-10Si反应体系,通过半固态机械搅拌法及高能超声处理组合工艺,成功制备出Al2O3颗粒增强铝基复合材料。SiO2粉体预处理及铝熔体Mg元素活化有效改善了两者间的润湿性,在转速700r/min、搅拌10min的条件下,可获得SiO2颗粒均匀分... 详细信息

基于SiO2/Al-10Si反应体系,通过半固态机械搅拌法及高能超声处理组合工艺,成功制备出Al2O3颗粒增强铝基复合材料。SiO2粉体预处理及铝熔体Mg元素活化有效改善了两者间的润湿性,在转速700r/min、搅拌10min的条件下,可获得SiO2颗粒均匀分布的微观组织;升温后,经过高能超声进一步熔体处理,不仅促进了SiO2/Al的原位置换反应,而且空化消除了残余气体。金相显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)的分析检测表明,原位生成的Al2O3颗粒均匀地分布于Al-Si合金基体中。

关键词： SiO2粉末半固态机械搅拌超声作用铝基复合材料

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工艺因素对SiC_p/AZ91复合材料颗粒均匀性的影响

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特种铸造及有色合金 2007年第4期27卷 302-305页

作者：南宏强袁森王武孝张菊梅王志虎罗红斌西安理工大学材料科学与工程学院西安科技大学材料科学与工程学院

用半固态搅拌法成功制备出了颗粒分布均匀、孔隙率低的SiCp/AZ91颗粒增强镁基复合材料,研究了搅拌速度、颗粒尺寸、搅拌叶轮旋向、颗粒预处理工艺等因素对SiCp/AZ91复合材料中颗粒分布均匀性的影响。研究发现,颗粒预处理对分布均匀性有... 详细信息

用半固态搅拌法成功制备出了颗粒分布均匀、孔隙率低的SiCp/AZ91颗粒增强镁基复合材料,研究了搅拌速度、颗粒尺寸、搅拌叶轮旋向、颗粒预处理工艺等因素对SiCp/AZ91复合材料中颗粒分布均匀性的影响。研究发现,颗粒预处理对分布均匀性有显著影响,经过高温预氧化处理的SiC颗粒与镁合金基体润湿性很好,在半固态搅拌制备中能有效改善颗粒与基体的界面结合和颗粒分布均匀性。在其他工艺因素一定时,颗粒粒径越大,分布越均匀;搅拌速度越低,颗粒分布越不均匀。当颗粒较小时(搅拌叶轮的旋向对分布均匀性有重要影响。确定优选工艺参数为:上旋桨、半固态等温温度为585℃、搅拌速度为400r/min、颗粒尺寸为50μm、颗粒的体积分数为15%。

关键词：半固态机械搅拌镁基复合材料工艺因素颗粒分布均匀性

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凝固条件对SiCp/Al-6Mg复合材料凝固组织及性能的影响

凝固条件对SiCp/Al-6Mg复合材料凝固组织及性能的影响

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作者：李昊择哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

本文用纯铝和纯镁配制Al-6Mg合金,采用半固态机械搅拌法制备SiC颗粒含量分别为5vol%、10vol%、15vol%SiCp/Al-6Mg复合材料,并采用热挤压工艺进行成形。利用金相显微镜、SEM、TEM和XRD对合金及复合材料进行微观组织观察及成分分析,并测... 详细信息

本文用纯铝和纯镁配制Al-6Mg合金,采用半固态机械搅拌法制备SiC颗粒含量分别为5vol%、10vol%、15vol%SiCp/Al-6Mg复合材料,并采用热挤压工艺进行成形。利用金相显微镜、SEM、TEM和XRD对合金及复合材料进行微观组织观察及成分分析,并测试了复合材料的室温拉伸性能。试验结果表明,利用半固态机械搅拌法成功地制备出了颗粒分布均匀、性能良好的SiCp/Al-6Mg复合材料。热挤压变形减少了复合材料孔隙率,并增强了颗粒的定向排列,因此改善了复合材料的力学性能。利用差热分析方法(DTA)对SiCp/Al-6Mg复合材料的凝固行为进行研究。结果显示:颗粒的加入使凝固起始温度降低,表明SiC颗粒不促进α(Al)相的形核。随着颗粒含量的增加,使材料的凝固温度区间变长。随着冷却速率的增加,使得材料发生不平衡结晶程度提高,并且导致凝固起始温度降低,凝固温度区间变长。通过对重熔复合材料的微观组织观察发现,SiC颗粒不能作为α(Al)相形核衬底。α(Al)在颗粒间隙形核、长大,并在凝固前沿与颗粒发生作用,将颗粒推挤到最后凝固的部位,即晶界附近,形成项链状的排列方式。颗粒的增加能够使晶粒细化,同时使溶质元素的偏析程度降低。压力的增加提高了凝固速率,使平均晶粒尺寸减小,也导致了溶质元素偏析程度的加剧。另外,压力有改善材料致密度的作用。随着冷却速率的提高,使得材料的晶粒尺寸减小,溶质元素偏析程度加剧。当冷速很高时,颗粒的吞并机制占据主导作用;同时在极高的冷却速率下形成了过饱和固溶体,因而降低了偏析程度。室温压缩试验和布氏硬度结果表明,增强体的加入使复合材料的力学性能优于基体合金。颗粒含量的增加、压力的增大及冷却速率的提高均使重熔后的复合材料晶粒细化,因而使材料抗压强度和布氏硬度得到明显的改善。

关键词：金属基复合材料半固态机械搅拌凝固压力冷却速率

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