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《zl112y合金半固態(tài)sic顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料的制備和成形工藝研究》由會(huì)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(kù)。
1、重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要摘要本論文研究了半固態(tài)攪拌法制備SiC顆粒增強(qiáng)ZL112Y鋁基復(fù)合材料的制備工藝,進(jìn)而研究了該鋁基復(fù)合材料的半固態(tài)模鍛觸變成形工藝,優(yōu)化了半固態(tài)攪拌、重熔及鍛壓工藝參數(shù),初步獲得了符合工業(yè)化生產(chǎn)的工藝參數(shù)。根據(jù)半固態(tài)攪拌法制備顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備原理,自行設(shè)計(jì)了一套攪拌裝置,通過(guò)該攪拌裝置成功制備了不同含量及不同尺寸的SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料。在對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的觀察中發(fā)現(xiàn),攪拌器的轉(zhuǎn)速與位置需要根據(jù)攪拌時(shí)液面的現(xiàn)象進(jìn)行調(diào)整,當(dāng)液面上有顆粒堆積現(xiàn)象時(shí),需要升高攪拌器高度(盡量處于熔體的
2、中部)并提高速度,保證液面上攪拌器的附近有旋渦的形成,使SiC顆粒較易分散至熔體中;同時(shí),要保證攪拌引起的旋渦不宜過(guò)大,以減少氣體的卷入。通過(guò)對(duì)所制備的這一系列材料的微觀組織、孔隙率及其硬度的研究與測(cè)試,表明使用半固態(tài)攪拌法可以制備小直徑(9.7μm)、高體積分?jǐn)?shù)(30%)的SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料,且顆粒在基體中分布均勻,界面結(jié)合情況較好,在重力下澆注,顆粒含量越高,致密性越差。采用高頻感應(yīng)加熱裝置和溫度測(cè)定裝置,研究了自行制備的30vol%SiCp/Al復(fù)合材料的二次重熔工藝。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:坯料的外形、成分、
3、致密度對(duì)復(fù)合材料的重熔工藝有著重要的影響;因此,合理的重熔工藝是在最低振蕩電流下間歇式的加熱,使坯料邊部和心部的溫度較均勻上升至560℃,然后進(jìn)行模鍛。采用鉛棒模擬了復(fù)合材料的半固態(tài)模鍛成形,并對(duì)模具進(jìn)行了修改,完成了30vol%復(fù)合材料的半固態(tài)模鍛成形。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn):在合模力一定的前提下,復(fù)合材料的重熔溫度、模具預(yù)熱溫度以及油壓機(jī)的合模速度對(duì)復(fù)合材料的成形有著重要的影響,合理的成形工藝為:重熔溫度為560℃,模具預(yù)熱溫度為250℃以上,坯料移入前將上下模降至10-15cm的距離,壓力機(jī)下行速度調(diào)至最大。通過(guò)金相
4、組織的觀察,以及密度和硬度的測(cè)試,發(fā)現(xiàn)經(jīng)半固態(tài)模鍛后的復(fù)合材料,顆粒仍舊均勻分布,界面結(jié)合情況有較大的改變,致密度和硬度有了明顯的提高,表明SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料進(jìn)行含少量液相的半固態(tài)模鍛具有良好的成形性能,能在較低變形力下進(jìn)一步成形為形狀較復(fù)雜的制品,成為顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料二次成形的一種實(shí)用、可靠的方法。進(jìn)行了30vol%復(fù)合材料在室溫下的拉伸強(qiáng)度與延伸率的測(cè)試,結(jié)果表明:3#試樣標(biāo)距內(nèi)的實(shí)際抗拉強(qiáng)度應(yīng)該大于181.80MPa,因此本實(shí)驗(yàn)通過(guò)進(jìn)一步改善成形工藝有望制備具有高性能的復(fù)合材料。I重慶大學(xué)碩士學(xué)位
5、論文中文摘要關(guān)鍵詞:SiC顆粒,ZL112Y合金,復(fù)合材料,半固態(tài)攪拌,二次重熔工藝,半固態(tài)模鍛II重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文英文摘要ABSTRACTThetaskoftheresearchistostudytheprocessingsofmanufacturingAluminummatrixcompositesreinforcedbySiCparticleswiththeprocessesofsemi-solidcastingandsemi-solidforging,soastooptimizetheparameter
6、sofmanufacturing、remeltingandforging,andsomeoptimizedprocessingparameterscanbegot.AccordingtotheprincipleofmanufacturingSiCparticlereinforceZL112Ymatrixcompositesbysemi-solidcasting,asetofstirequipmenthasbeendesigned.Aluminummatrixcompositesreinforcedwithdiffe
7、rentvolumefractionanddifferentdimensionofSiCparticlesweremanufacturedsuccessfullybysemi-solidcasting.Byobservingtheexperimentprocess,therotatespeedandpositionofthestirrershouldbeenadjustedbythephenomenonofliquidsurface,andwhichshouldbeenincreasedwhenparticlesw
8、erecollectedonthesurface,andtoensurethevortexhasbeenformed,soastoensureparticleshavebeendispersedinthemeltuniformly.Themicrostructure,theholeratioandthehardnessofthecompositeshaveb