TiB2/TiC复相颗粒增强铝基复合材料的变形处理及组织与性能研究

来源 :南京理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:llyljl
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
陶瓷颗粒增强铝基复合材料具有高的比强度、耐磨性、低的热膨胀系数以及低密度等特性在航空及航天、汽车机械等领域具有广阔的应用前景。在众多陶瓷颗粒中,TiC、TiB2颗粒以其高的弹性模量、高硬度、低密度以及与α-Al良好的晶格匹配关系而得到广泛使用。目前这类材料存在的关键问题是增强相在基体上呈聚集分布,这对材料的力学性能和耐腐蚀性能产生不利的影响。针对上述问题,可采用变形的方式对材料进行处理。因此,研究该材料在变形过程中的组织演变、力学性能和耐腐蚀性能具有重要的意义。本文采用熔体原位自生方法制备Al-5%TiB2/TiC铝基复合材料,分别选用热轧、高压扭转、叠轧的方法对其进行变形处理,采用光学显微镜、扫描电镜、电子背散射衍射技术和透射电镜表征分析了不同变形状态下复合材料的微观组织演变规律,利用硬度、单轴拉伸实验和电化学分析测试手段对其力学性能和腐蚀性能进行了测试。主要结论如下:(1)热轧制对Al-5%TiB2/TiC铝基复合材料微观组织及力学性能的影响。在300℃下对材料进行了压下量分别为20%、40%、80%和90%的轧制变形处理,结果表明:随着压下量的增大,增强颗粒趋于弥散分布,晶粒沿轧制方向不断被拉长细化。硬度和抗拉强度随着压下量的增加不断提升,当变形90%时分别达到60HV、186MPa,相比铸态分别提升了40%、142%,这主要由增强相的弥散分布、晶粒的细化以及位错的塞积造成的。同时,研究了上述不同变形量下材料在3.5wt.%NaCl溶液中的腐蚀行为,发现材料的耐腐蚀性呈现先升高后降低的趋势,但均好于铸态材料。其中,下压量为20%时具有最优的耐蚀性,这归因于增强颗粒的弥散分布带来的转移电荷电阻的增大以及增强相与基体结合界面密实度的增加。(2)高压扭转对Al-5%TiB2/TiC铝基复合材料微观组织及力学性能的影响。通过高压扭转对材料进行了1转、2转和5转的变形处理,结果表明:随着转数的增加增强颗粒的分布愈发弥散,α-Al晶粒得到不断细化获得了超细晶铝基复合材料,5转时晶粒细化至295nm。硬度和抗拉强度也在不断的提高,5转时分别提高到92HV、212 MPa,相比铸态分别提升了113%和175%。分析认为高压扭转后材料的强化机制主要有弥散强化、细晶强化和位错强化,并且通过定量计算表明前两者增加显著,特别是弥散强化的贡献值增加显著,对强度的提升起着至关重要的作用。(3)累积叠轧制备6063Al/Al-TiB2/TiC层状复合材料及其组织性能的研究将Al-TiB2/TiC复合材料和6063Al进行1到3道次的叠轧处理构筑了层状铝基复合材料,结果表明:获得了界面结合良好、增强颗粒弥散分布的Al/Al层状材料,随着道次的增加,α-Al晶粒沿轧制方向伸长不断被细化。材料的硬度和抗拉强度随道次的增加而不断的增加,三道次时,6063Al和Al-TiB2/TiC的硬度值分别达到113HV、60HV,Al/Al层状材料的抗拉强度值提升到256MPa,相比铸态Al-TiB2/TiC复合材料提高了232%。该层状铝基复合材料的强度贡献主要来源于增强相的弥散分布、时效析出强化、位错强化以及与Al/Al界面处背应力之间的交互作用。
其他文献
气泡动力学是流体力学中的一个重要分支,近年来人们发现一些之前没有注意过的现象,比如气泡减阻,气泡降噪等应用开始让人们对气泡有了新的认识。从上世纪60年代开始,气枪由于
1故障现象 普通摄影时,按下手闸第一挡SK1,无反应。
一、统一思想,从“四位一体”的战略高度充分认识建设法治宁波的重大意义党的十六大以来,以胡锦涛同志为总书记的党中央,根据国际国内新的形势和党所肩负的历史重任,对建设中国特
联接五大水系的京杭大运河,是世界上开凿时间最早、流程最长的一条人工运河,历史上曾是我国南北交通的大动脉,对中国经济社会的发展产生过巨大的影响。京杭运河孕育了运河文
一、建德市规模企业科技进步分析近年来,建德市工业经济得到了迅猛发展.据统计,到2004年底,各类工业企业已达6450多家,规模工业企业共有274家,占全市工业企业总数的4.2%.2004
在“一带一路”伟大倡议提出的大背景下,我国港口业紧紧把握住丝绸之路经济带完善基础设施的机遇,大力整合港口资源、提升港口效率,但与此同时港口之间的竞争,尤其是区域港口之间的竞争也日益白热化。目前,港口之间的竞争已经从单一企业的单打独斗转变为供应链节点企业组合起来的整条供应链的竞争,各港口企业纷纷通过港口并购活动整合港口资源,提高整条港口供应链的竞争力。本文正是在港口并购如火如荼和供应链竞争日益激烈的
2月5日,人力资源和社会保障部就《农民工参加基本养老保险办法》公开征求意见。若办法付诸实施,农民工只要参保缴费,就与城镇职工享有同等养老保险权益。但在我看来,
期刊
过去几十年来,中国的超重人数大幅增长,肥胖现在已成为中国日益重要的健康问题,成千上万的中国儿童和成年人被肥胖问题所困扰。导致肥胖问题的因素被认为是多方面的,包括生物
近日,坐落在余杭经济开发区的浙江理工大学"现代数码纺织技术与创新产业化基地"被省科技厅认定为"余杭家纺业省级区域科技创新服务中心".
上海产的3D单道心电图机线路基本上是6511日本光电的图纸,机壳外形与6511机型也相似.在多年维修心电图机的过程中,多种故障集于一机的情况比较少见,现将XDH-3D心电图机的故障