【摘 要】
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为了制备出组织成分及力学性能在几何空间上呈现梯度或准梯度变化的Ti Al3增强铝基梯度复合材料,更好地满足航空工业对铝合金结构材料愈加严苛的要求。本文以6061-T6态铝合金板材和TC4粉末为原材料,利用搅拌摩擦加工和搅拌摩擦增材制造制备Al-TC4梯度复合材料,最后研究了热处理对其内部组织成分的影响。制备出的成形件在提高铝合金机械性能的同时实现了层间梯度变化,对推广铝合金在航空航天等领域的应用具
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为了制备出组织成分及力学性能在几何空间上呈现梯度或准梯度变化的Ti Al3增强铝基梯度复合材料,更好地满足航空工业对铝合金结构材料愈加严苛的要求。本文以6061-T6态铝合金板材和TC4粉末为原材料,利用搅拌摩擦加工和搅拌摩擦增材制造制备Al-TC4梯度复合材料,最后研究了热处理对其内部组织成分的影响。制备出的成形件在提高铝合金机械性能的同时实现了层间梯度变化,对推广铝合金在航空航天等领域的应用具有深远意义。通过建立物理模型分析了搅拌摩擦加工过程中热塑化材料的受力及流动状态,并基于此探究了单道次、往返双道次和往返四道次三种搅拌加工工艺对TC4粉末颗粒分布的影响。利用最优搅拌摩擦加工道次结合搅拌摩擦增材制造技术制备了Al-TC4梯度复合材料。对Al-TC4梯度复合材料各梯度层单独切层分别进行了微观组织表征、物相检测和力学性能（硬度、抗拉强度和延伸率）测试,并比较分析了各梯度层微观组织-力学性能之间的变化规律及机理。为了改善Al-TC4梯度复合材料内部TC4粉末团聚及金属间化合物生成量较少的情况,对Al-TC4梯度复合材料进行了不同温度下的热处理研究。探究了不同热处理温度对Al-TC4梯度复合材料内部TC4粉末颗粒分布、TC4粉末颗粒与6061铝合金基体间扩散层厚度的影响,并对热处理后的Al-TC4梯度复合材料进行了物相检测和点扫描,分析了其内部金属间化合物种类、含量、分布区域及形成机理,为通过热处理改善金属间化合物颗粒增强铝基复合材料内部组织成分提供了有价值的参考。
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