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1、碩士學(xué)位論文SiCp/Al基復(fù)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(xué)2018年6月I國內(nèi)圖書分類號(hào)：TG146.2學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號(hào)：669.2密級(jí)：公開工學(xué)碩士學(xué)位論文SiCp/Al基復(fù)合材料制備工藝及性能研究碩士研究生：王志剛導(dǎo)師：朱兆軍副教授申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科：材料加工工程所在單位：材料科學(xué)與工程答辯日期：2018年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)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(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要本文通過對(duì)機(jī)械攪拌制備碳化硅增強(qiáng)鋁基復(fù)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(shí)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(jié)合良好。鑄態(tài)SiC/2014Al復(fù)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(zhuǎn)變成了近球形的晶粒，晶粒大小平均約為30μm，細(xì)化了晶粒。經(jīng)過T6熱處理之后，復(fù)合材料中基體的晶粒由鑄態(tài)時(shí)的樹枝晶轉(zhuǎn)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(fù)合材料的致密度隨碳化硅含量的增加而降低，2%volSiC復(fù)合材料致密度為99.5%，5%volSiC復(fù)合材料為98.95%，10%volSiC復(fù)合材料為97.51%。對(duì)復(fù)合材料的鑄態(tài)以及熱處理態(tài)進(jìn)行了力學(xué)性能測試，發(fā)現(xiàn)鑄態(tài)時(shí)復(fù)合材料的
5、顯微硬度較基體提升了16%，從93.4達(dá)到了109.5；經(jīng)過熱處理之后，復(fù)合材料的顯微硬度較基體鋁合金提升了46.94%，從107.8達(dá)到了158.4。鑄態(tài)時(shí)復(fù)合材料的屈服強(qiáng)度最大為118.8MPa，抗拉強(qiáng)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(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度能達(dá)到363.4MPa，延伸率達(dá)到了3.25%，含10%volSiC復(fù)合材料屈服強(qiáng)度高達(dá)292.1MPa。復(fù)合材料的強(qiáng)化機(jī)制主要有直接強(qiáng)化、細(xì)晶強(qiáng)化以及位錯(cuò)增殖強(qiáng)化等。對(duì)復(fù)合材料的拉伸斷口分析，發(fā)現(xiàn)復(fù)合材料主要是脆性斷裂。斷裂機(jī)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(guān)鍵詞：鋁基復(fù)合材料；碳化硅顆粒；機(jī)械攪拌；顯微組織；力學(xué)性能；斷口分析I哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractInthispaper,bythemeansofmechanicalstirring,SiCparticlesreinforced2014Alalloycompositeswasfabricated,andthebestpreparationprocessparametersweredetermined,specifically,themelttemperaturewa
7、s630°Candthestirringspeedwas350rpmduringstirring.AftertheadditionofSiCparticles,stirringwascontinuedfor1hour.ThemetallographicobservationshowedthatinthepreparedsamplesSiCparticleswereuniformlydistributedandtheinterfacewaswell-bonded.Thegrainsofthematrixinas-castSiC/2014Alcomposites
8、arecoarsedendrites,andthea
