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1、碩士學位論文SiCp/Al基復合材料制備工藝及性能研究STUDYONPREPARATIONPROCESSANDPROPERTIESOFSiCp/AlMATRIXCOMPOSITES王志剛哈爾濱工業(yè)大學2018年6月I國內(nèi)圖書分類號：TG146.2學校代碼：10213國際圖書分類號：669.2密級：公開工學碩士學位論文SiCp/Al基復合材料制備工藝及性能研究碩士研究生：王志剛導師：朱兆軍副教授申請學位：工學碩士學科：材料加工工程所在單位：材料科學與工程答辯日期：2018年6月授予學位單位：哈爾濱工業(yè)大學IIClassifiedIndex:TG146.2U.D
2、.C:669.2DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringSTUDYONPREPARATIONPROCESSANDPROPERTIESOFSICP/AlMATRIXCOMPOSITESCandidate：WangZhigangSupervisor：Ass.Prof.ZhuZhaojunAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MaterialsProcessingEngineeringAffiliation：SchoolofMaterialsSci
3、enceandEngineeringDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnologyIII哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文摘要本文通過對機械攪拌制備碳化硅增強鋁基復合材料工藝的研究，確定了最佳的制備工藝參數(shù)，具體為：攪拌時熔體溫度為630℃，攪拌速度350rpm，碳化硅顆粒加入完畢后繼續(xù)攪拌1h。金相觀察表明制備出的試樣中碳化硅顆粒分布均勻，界面結合良好。鑄態(tài)SiC/2014Al復合材料中基體的晶粒是粗大的樹枝晶，晶粒平均大小約為50μm。加入碳化硅
4、顆粒之后，碳化硅主要分布在晶界上。在碳化硅顆粒周圍樹枝晶轉變成了近球形的晶粒，晶粒大小平均約為30μm，細化了晶粒。經(jīng)過T6熱處理之后，復合材料中基體的晶粒由鑄態(tài)時的樹枝晶轉變?yōu)榱说容S晶?；w中主要存在的相為α-Al相，和一些含量比較少的第二相，如θ相(CuAl2)，W相(Cu4Mg5Si4Al)以及S相(CuMgAl2)等。復合材料的致密度隨碳化硅含量的增加而降低，2%volSiC復合材料致密度為99.5%，5%volSiC復合材料為98.95%，10%volSiC復合材料為97.51%。對復合材料的鑄態(tài)以及熱處理態(tài)進行了力學性能測試，發(fā)現(xiàn)鑄態(tài)時復合材料的
5、顯微硬度較基體提升了16%，從93.4達到了109.5；經(jīng)過熱處理之后，復合材料的顯微硬度較基體鋁合金提升了46.94%，從107.8達到了158.4。鑄態(tài)時復合材料的屈服強度最大為118.8MPa，抗拉強度最大為176.2MPa，延伸率最高僅為1.12%。經(jīng)過T6熱處理之后明顯有了改善，含2%volSiC復合材料的抗拉強度能達到363.4MPa，延伸率達到了3.25%，含10%volSiC復合材料屈服強度高達292.1MPa。復合材料的強化機制主要有直接強化、細晶強化以及位錯增殖強化等。對復合材料的拉伸斷口分析，發(fā)現(xiàn)復合材料主要是脆性斷裂。斷裂機制主要包括
6、碳化硅顆粒與基體合金的脫粘、碳化硅顆粒的斷裂以及基體合金的破壞三種類型。關鍵詞：鋁基復合材料；碳化硅顆粒；機械攪拌；顯微組織；力學性能；斷口分析I哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文AbstractInthispaper,bythemeansofmechanicalstirring,SiCparticlesreinforced2014Alalloycompositeswasfabricated,andthebestpreparationprocessparametersweredetermined,specifically,themelttemperaturewa
7、s630°Candthestirringspeedwas350rpmduringstirring.AftertheadditionofSiCparticles,stirringwascontinuedfor1hour.ThemetallographicobservationshowedthatinthepreparedsamplesSiCparticleswereuniformlydistributedandtheinterfacewaswell-bonded.Thegrainsofthematrixinas-castSiC/2014Alcomposites
8、arecoarsedendrites,andthea
