挤压铸造SiCp/Al 6082复合材料微观组织及力学性能研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xuhanping820
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
铝合金是被广泛应用的金属材料之一,在电子、汽车工业、航空航天等领域发挥着重要作用。但是,随着人类科学技术的发展,单一的铝合金材料往往难以满足人们对材料综合性能的要求,铝基复合材料因密度低、高比强度和比模量、良好的尺寸稳定性、基体合金选择多,逐渐成为科研工作者的研究热点和重点。颗粒增强铝基复合材料因能通过改变增强颗粒尺寸、体积分数和热处理工艺等进而调整复合材料的性能,以及生产流程简单、成本低、材料各向同性等特点,得到了迅速发展。其中SiC颗粒增强铝基复合材料是应用最为广泛的颗粒增强复合材料。目前关于使用挤压铸造方法,以6082铝合金作为基体的复合材料的制备研究较少。本文结合机械搅拌、金属型重力铸造法及挤压铸造制备了微米SiCp/Al 6082复合材料、纳米SiCp/Al 6082复合材料和微/纳米SiCp混杂增强铝基复合材料,主要研究微米SiCp、纳米SiCp及挤压铸造对SiCp/Al 6082复合材料微观组织及力学性能的影响,并分析其强化机制;在此基础上,混合微米SiCp和纳米SiCp进行探索性实验,探究了混杂微/纳米SiCp对复合材料微观组织及力学性能的影响。主要研究内容如下:采用金属型重力铸造法和挤压铸造制备了微米SiCp/Al 6082复合材料,以机械搅拌法成功的将微米SiCp加入进6082铝合金中,微米SiCp的加入起到了细化6082铝合金晶粒的作用,并且随着微米SiCp含量的增加,复合材料的晶粒尺寸明显减小。然而,SiCp的加入在一定程度上提高了6082铝合金的孔隙率,且孔隙率随SiCp含量的增加而增大,而在挤压条件下复合材料的孔隙率减小。挤压铸造制备微米SiCp含量为2 wt.%的微米SiCp/Al 6082复合材料的综合性能较佳,抗拉强度、屈服强度、延伸率和硬度分别较6082基体合金提高了10.73%、72.7%、193.9%和25.2%。借助机械搅拌法将纳米SiCp加入6082基体合金,并采用挤压铸造工艺制备纳米SiCp/Al 6082复合材料。挤压铸造获得了晶粒细小的纳米SiCp/Al 6082复合材料,且平均晶粒尺寸随SiCp含量的增加而减小。同微米SiCp一样,纳米SiCp的加入也增大了基体合金的孔隙率,相应的,挤压条件下复合材料孔隙率减小。挤压铸造制备增强颗粒含量为1.0 wt.%的纳米SiCp/Al 6082复合材料的抗拉强度、屈服强度、延伸率和硬度分别比6082基体合金提高了13.67%、74.31%、212.59%和35.10%。采用金属型重力铸造法制备了微/纳米SiCp混杂增强的铝基复合材料,混合微米和纳米SiCp对复合材料的晶粒组织也有一定的细化作用,但相较于单独添加微米或纳米SiCp而言效果并不明显。性能较优的微/纳米SiCp混杂增强铝基复合材料的屈服强度、延伸率和硬度比6082基体合金提高了50.97%,14.18%和21.14%。
其他文献
期刊
目前,癌症的治疗已成为一个重要的全球性话题,其中质子治疗技术被全球医学界公认为最先进的肿瘤治疗方法之一,但质子放疗中心的建设往往更注重技术层面,对其环境的人性化设计重视不够。放射治疗的治疗效果不仅会受放疗设备、患者病情的影响,还会很大程度上受患者心情影响,因此本文对患者花费大量时间的等待区域进行设计,使等待区域环境能够缓解患者的焦虑、紧张等负面情绪,提升患者对治疗的信心。本文主要以环境心理学理论为
学位
随着现代生活压力不断增大,青年每周工作时间持续增加。青年长期的久坐和缺乏运动使颈椎病这类慢性病逐渐向年轻化靠拢。而青年患者由于种种生活原因,很难自觉定期去医院做康复,提出一个适用于青年群体生活方式并且能够帮助自我管理康复的设计具有研究价值。然而,目前在设计领域中高校主要以体感游戏来帮助颈椎病患者康复,在对于轻症和预防性措施上来讨论会受到很多限制,针对颈椎病这一类型的慢性病自我康复管理的产品,在对其
学位
质子放疗是目前放射治疗中较为先进的肿瘤治疗手段,能够在精准消灭肿瘤细胞的同时减少对周边正常细胞的伤害。但在放疗空间环境设计方面,存在放疗空间环境设计与先进放疗技术不匹配的现象,当前放疗环境设计对肿瘤患者心理关注较少,而癌症患者在放疗过程中易产生焦虑、紧张,这些负性情绪导致患者放疗感受与治疗效果不佳,从而增加放疗医院运营过程中的隐性成本。本文以质子放疗医院中的放疗空间为研究对象,探索放疗空间中能够降
学位
目前,化石能源依旧是人类赖以生存的主要能源,而其中的天然气储量非常丰富。CH4-CO2重整反应可利用天然气的主要成分甲烷产生H2/CO约为1的合成气,从而作为羰基合成、费托合成的理想原料。CH4-CO2重整可逆,具有较大的反应热(ΔH=247 k J/mol),可作为能量储存介质。最重要的是,CH4-CO2重整技术可以消耗两种温室气体CH4和CO2,缓解能源危机,改善环境又得到可利用的合成气。Ni
学位
光电化学(PEC)水分解是一项利用太阳光直接将水分解为氢气和氧气的技术,有望建立可持续的、可再生的清洁能源经济。制备高效且稳定的光电极材料是实现PEC水分解制氢工业应用的基础。氮化钽(Ta3N5)是一种极具前景的候选材料之一,其具有2.1 e V的窄带隙宽度,能带位置同时跨越水分解的氧化还原电位,理论太阳能对氢(STH)效率为15.9%。然而其水分解效率非常低,这归因于其内部低的光生载流子转移效率
学位
在“中国制造2025”战略背景下,智能制造作为国家现代化建设和发展战略主攻方向之一,为国家现代化建设和发展提供了重要支撑。随着计算机集成制造系统的快速发展,使用AR技术的现代制造应用研究成为不断发展的新领域,新颖的AR技术可以与人类的认知能力相结合,以提供有效的辅助来协助制造。研究表明,视觉指令在人们的认知上具有促进作用,因为它们比文本信息更容易理解和记忆。使用AR将数字化信息融入到现实世界的工作
学位
针对传统火灾报警在夜间等极端天气下效果不佳,受限于复杂环境等问题,提出一种基于红外与可见光图像融合的火灾预警算法。在生成对抗网络(GAN)中设计并提出双分支注意力结构。其中一条分支通过密集残差子网提取更多鲁棒的特征信息,另一条分支通过注意力子网(Efficient Coordinate Channel Attention Group,ECCAG)弥补空间信息的缺失,以最大限度获取更多高频细节特征,
期刊
二维层状金属磷硫属化合物因其层状结构特性、丰富的电子能带结构和本征的磁学性质引起了广泛关注,在电子、光电子、能源、自旋器件等领域展现出巨大的应用潜力。目前,关于二维金属磷硫属化合物在光学和光电子领域的研究仍处于起步阶段。Mn PSe3和In2/3PSe3是金属磷硫属化合物中少有的直接带隙半导体材料,对光的利用效率更高,禁带宽度相对较小,具有更好的导电性,有望实现高性能的光电探测器件。然而目前鲜有关
学位
熔模精密铸造中,陶瓷壳型/芯的制备,需要先制造蜡模模具,然后制备蜡模模样,经组装蜡模、重复6~7次涂料和撒砂、干燥、脱脂、焙烧等工序,过程复杂、耗时长、成本高、自由度受限。本文基于增材制造原理的浆料挤出方法在无需模具情况下直接成形陶瓷壳型/芯。研制构建了双头挤出成形装置及控制系统,并系统研究了陶瓷壳型/芯材料、性能及成形精度。本论文研究为直接制备熔模精密铸造用整体陶瓷壳型/芯提供了一种新的方法,具
学位