原位制备al3zr6063al复合材料超塑性研究.docx
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原位制备al3zr6063al复合材料超塑性研究,原位制备al3zr/6063al复合材料超塑性研究2.14万字 48页 原创作品，独家提交，已通过查重系统 摘要铝基复合材料的开发研究一直是材料界与工程界关注的热点。采用原位自生法制备的铝基复合材料界面结合能力强，表面无污染，颗粒分布均匀，所得的复合材料具有优异的力学性能。此外，还具有制备工艺简单，工期短，制备成本低易...
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原位制备Al3Zr/6063Al复合材料超塑性研究
2.14万字 48页 原创作品，独家提交，已通过查重系统
摘要
铝基复合材料的开发研究一直是材料界与工程界关注的热点。采用原位自生法制备的铝基复合材料界面结合能力强，表面无污染，颗粒分布均匀，所得的复合材料具有优异的力学性能。此外，还具有制备工艺简单，工期短，制备成本低易于推广的优点，具有重要的经济价值和工业应用前景。最近几年，一种制备超细晶超塑性材料的加工技术不断受到关注，即搅拌摩擦加工技术。
本设计利用熔体直接反应法制备了原位内生Al3Zr增强6063铝基复合材料。对其进行搅拌摩擦加工，利用 XRD、超景深显微镜、扫描电子显微镜、EDS、TEM、电子万能试验机等对原始铸态、搅拌摩擦态试样进行微观组织观察，并对搅拌摩擦态试样进行超塑性能分析。
本设计通过对复合材料进行搅拌摩擦塑性变形加工，复合材料微观组织发生了改变，具体表现为：复合材料的增强体由原来的长条形（大于100μm）变成颗粒状（~10μm），分布变得更均匀；基体晶粒破碎，变得细小，晶粒形状也发生了改变；延伸率变大（由5.49%到13.10%）；硬度变大（由36.10 HBW到42.16HBW）；强度变大（由120.5MPa到236.1MPa）。FSP能够消除材料宏观缺陷，使得复合材料中的原位颗粒尺寸细小、分布均匀，使得基体晶粒呈现细小的等轴晶形貌。实验中出现超塑性（延伸率大于200%）。变形温度和应变速率影响搅拌摩擦态A13Zr/6063A1复合材料的高温拉伸性能，在350℃~500℃，初始应变速率为1.0×10-3s-1~1×10-1s-1范围内，复合材料都表现出超塑性，在温度为500℃、初始应变速率为1×10-2 s-1时获得最大伸长率为 330%，反应敏感指数为0.45；复合材料在超塑变形过程中发生了晶粒长大、动态回复再结晶、晶界滑移，位错等现象，Al3Zr/6063Al复合材料超塑性变形的主要机制是晶粒的适度长大、动态连续再结晶共同协调的晶界滑动与位错滑移。
关键词：铝基复合材料；原位反应；搅拌摩擦加工；微观组织；性能；超塑性
2.14万字 48页 原创作品，独家提交，已通过查重系统
摘要
铝基复合材料的开发研究一直是材料界与工程界关注的热点。采用原位自生法制备的铝基复合材料界面结合能力强，表面无污染，颗粒分布均匀，所得的复合材料具有优异的力学性能。此外，还具有制备工艺简单，工期短，制备成本低易于推广的优点，具有重要的经济价值和工业应用前景。最近几年，一种制备超细晶超塑性材料的加工技术不断受到关注，即搅拌摩擦加工技术。
本设计利用熔体直接反应法制备了原位内生Al3Zr增强6063铝基复合材料。对其进行搅拌摩擦加工，利用 XRD、超景深显微镜、扫描电子显微镜、EDS、TEM、电子万能试验机等对原始铸态、搅拌摩擦态试样进行微观组织观察，并对搅拌摩擦态试样进行超塑性能分析。
本设计通过对复合材料进行搅拌摩擦塑性变形加工，复合材料微观组织发生了改变，具体表现为：复合材料的增强体由原来的长条形（大于100μm）变成颗粒状（~10μm），分布变得更均匀；基体晶粒破碎，变得细小，晶粒形状也发生了改变；延伸率变大（由5.49%到13.10%）；硬度变大（由36.10 HBW到42.16HBW）；强度变大（由120.5MPa到236.1MPa）。FSP能够消除材料宏观缺陷，使得复合材料中的原位颗粒尺寸细小、分布均匀，使得基体晶粒呈现细小的等轴晶形貌。实验中出现超塑性（延伸率大于200%）。变形温度和应变速率影响搅拌摩擦态A13Zr/6063A1复合材料的高温拉伸性能，在350℃~500℃，初始应变速率为1.0×10-3s-1~1×10-1s-1范围内，复合材料都表现出超塑性，在温度为500℃、初始应变速率为1×10-2 s-1时获得最大伸长率为 330%，反应敏感指数为0.45；复合材料在超塑变形过程中发生了晶粒长大、动态回复再结晶、晶界滑移，位错等现象，Al3Zr/6063Al复合材料超塑性变形的主要机制是晶粒的适度长大、动态连续再结晶共同协调的晶界滑动与位错滑移。
关键词：铝基复合材料；原位反应；搅拌摩擦加工；微观组织；性能；超塑性
