塑性变形对原位复合材料微结构影响研究.doc

  
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塑性变形对原位复合材料微结构影响研究,1.29万字 35页 原创作品,独家提交,已通过查重系统摘要 以k2zrf6—al为反应体系,采用熔体反应法制得原位自生8wt%的al3zr/6063al复合材料。al3zr/6063al具有增强相颗粒细小且与基体结合良好的特点。但是,其在微观尺度上仍存在颗粒团聚,且容易在浇铸过程中...
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分类: 论文>材料科学论文

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塑性变形对原位复合材料微结构影响研究

1.29万字 35页 原创作品,独家提交,已通过查重系统

摘要 以K2ZrF6—Al为反应体系,采用熔体反应法制得原位自生8wt%的Al3Zr/6063Al复合材料。Al3Zr/6063Al具有增强相颗粒细小且与基体结合良好的特点。但是,其在微观尺度上仍存在颗粒团聚,且容易在浇铸过程中产生缺陷。搅拌摩擦加工作为新型的加工工艺,可以消除铸造产品中的缩松、缩孔等缺陷,还可以细化晶粒,进而提高材料性能,已在航空等工业领域得到广泛应用。本文采用不同的搅拌头转速(800、1000、1200、1400r/min)加工制得的复合材料,通过光镜、扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)系统研究加工前后及不同转速下组织形态、微观结构的变化,探讨晶粒细化机制,探究最佳的加工参数。微观结构分析表明,搅拌摩擦加工能显著改善原位自生铝基复合材料的组织结构。在加工过程中材料塑性变形剧烈,发生动态再结晶过程,因此加工后晶粒细小,由加工前的60~150μm细化为20μm左右的等轴晶;增强相颗粒分布均匀,且转速越快,细化越明显,在转速为1400 r/min下,增强颗粒尺寸由加工前的80~400μm细化为0.1~0.5μm,效果显著。
在力学性能方面,搅拌摩擦加工后,材料的硬度较加工前均得到提高,转速为1000r/min下,增幅最大,由加工前的36.10HBW变为43.01HBW,达19%;抗拉强度、塑性同样得到提升,在1400r/min下增幅最大,分别为92%、61%;弹性模量在1200r/min时增幅最大,为103%。搅拌摩擦加工前,材料的磨损机制主要为粘着磨损,FSP后磨损机制主要为磨粒磨损,耐磨性也得到提高。


关键词:搅拌摩擦加工;原位Al3Zr/6063;微观结构;力学性能