活塞用原位tib2al-12si复合材料的制备工艺优化设计.doc

活塞用原位TiB2/Al-12Si复合材料的制备工艺优化设计

1.54万字 33页 原创作品，独家提交，已通过查重系统


摘要 本文采用原位反应法成功制备了TiB2p/Al-12Si复合材料，并利用SEM、X-射线衍射分析等多种现代分析测试手段，分析了该种材料的显微组织，基体材料特性，增强体特征，测试了复合材料的力学性能和磨损性能，并分析了相关的机理。
实验表明：随着Ti含量的增加，Al-12Si合金中初生硅颗粒尺寸长大，从小的多面体长成分枝形态。当Ti加入量为5wt.%时，初生硅的大小和形貌基本保持稳定。通过组织研究和DSC测试。本文主要以Al-12Si为基体，以K2TiF6、KBF4为反应物，采用原位法制备TiB2p/Al-12Si复合材料，并完善了制备工艺；借助现代分析和测试手段，研究了材料的组织，颗粒大小分布形貌，颗粒在基体中的微观结构，力学性能，磨损性能等，进一步推动该材料的实用化。
一般变质初生硅会采用Cu-P变质剂，但是Cu-P变质剂对共晶硅的变质效果不太理想，加入稀土元素则可细化共晶硅，因此本文将采用Cu-P和Ce复合变质的方法变质初生硅，以达到细化初生硅的目的，优化材料的性能。
力学性能实验结果表明：通过原位反应法制备的TiB2p/Al-12Si复合材料的力学性能较基体合金材料有了较大的提高，随着增强颗粒体积分数的增加，复合材料的强度提高，伸长率降低，当颗粒体积分数达到11 vol.%时，复合材料的强度提高到192.4MPa，较基体上升了，而伸长率下降到1.3%。TiB2p/Al-12Si复合材料的断裂方式主要为解理断裂。

关键词：原位反应 ；TiB2颗粒 ；Al-12Si基复合材料 ；力学性能 ；磨损性能