AlTi复合材料论文原位制备铝基复合材料的热处理工艺及力学性能分析研究 .docx

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1、精品名师归纳总结Al3Ti/7075复合材料论文：原位制备铝基复合材料的热处理工艺及力学性能争辩【中文摘要】与传统的金属材料相比 , 铝合金及其复合材料具有比强度、比刚度高、加工成形性好、尺寸稳固性强和耐腐蚀性好等 一系列优点 , 所以在汽车、电子、航空航天等工业领域具有极其宽敞的进展前景。本文接受高能超声帮忙原位反应法制备Al3Ti/7075铝基复合材料 , 解决了传统方法下制备的复合材料中增强颗粒分布不均匀与及增强颗粒与基体界面结合不好等问题。对制备的铝基复合材料显微组织、物相及力学性能进行分析 , 结果说明： Al3Ti 增强颗粒在基体中分布均匀 , 晶粒组织细小 ,Al3Ti颗粒与基体

2、界面结合良好。为进一步提高复合材料的力学性能 , 接受箱式热处理炉、显微硬度器、 SEM电镜、能谱分析仪对 Al3Ti/7075复合材料固溶和时效处理进行分析 , 结果说明：复合材料的单级固溶处理的正确方法为480/5h, 复合材料经此条件固溶处理后 , 其次相能够较好的回溶到基体内且不会发生晶粒长的的现象。随着固溶温度连续上升, 溶质原子溶入有限 , 溶质原子带来的强化成效不大 , 合金硬度有下降的趋势 , 当固溶温度达到 520时, 显现了组织过烧现象。复合材料的双级固溶处理正确方法为 440 /3h+480 /2h, 与单级固溶处理相比 , 复合材料在此条件下固溶处理后 , 复合材料能够

3、达到最大固溶度 , 其次相回溶更充分且硬度达到固溶处理最大值。进而对复合材料时效行为进行分析 , 结果说明：基体合金和复合材料在同一温度下时效时, 复合材料到达时效峰的时间要比基体合金短。在同一温度下, 之所以可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结了高能超声法 , 使复合材料晶粒细化及原位反应生成的Al3Ti 颗粒能够均匀分布在基体中。接受 M-2000型磨损试验机、扫描电镜和电子天平对铸态 Al3Ti/7075复合材料及基体进行干摩擦滑动磨损试验, 结果说明：复合材料和基体的磨损现象都是如干种磨损机理的综合作用的结果。随着摩擦速度和载荷的增加, 复合材料和基体的磨损率逐步上升。从整

4、体上来讲 , 在同一摩擦条件下 , 复合材料的耐磨损性能高于基体。在低载荷磨损时 , 由于复合材料中增强颗粒的存在, 使得复合材料磨损性能要比基体好。随着载荷加大, 增强颗粒会松动 , 从基体中脱落或者断裂 , 这势必削减了摩擦接触面积 , 断裂的其他部分仍在基体中起到增强作用从而提高复合材料的磨损性能。【英文摘要】 Compared with the traditional metal material, aluminum and composite materials have a series ofadvantages:specific strength than stiffness,

5、good formability, dimensional stability, strength and corrosion resistance, so it is extremely broad prospects for development in the automotive, electronics, aerospace and other industries field.This paper adopts high-energy ultrasound in situ prepared AI3T1/7075 matrix composites, prepared under t

6、he traditional method to solve the composite materials with enhanced uniform particle distribution and to enhance the bonding between particles可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结composite micro structure and mechanical properties of phase analysis showed that:Al3Ti reinforcing particles distributed uniformly i

7、n the matrix, grain size small,Al3Ti particles and the bonding is good.To further improve the mechanical property of composite, the solution and aging treatment of Al3Ti/7075 composite was analyzed with box heat treatment furnace, microhardness device, SEM and EDS. The results showed that:composite

8、materials, the best single-stage solution treatment method is 480/5h,composite materials after solution treatment for thiscondition, the second phase can be a good solution back to the base body and the grain does not occur long phenomenon. The higher solution temperature, dissolved solute atoms is

9、limited, the strengthening effect of solute atoms do notbring the alloy hardness of a downward trend, when thesolution temperature reaches 520, the emergence of the phenomenon of organized burn.The best way of two-stage solution treatment is 440/3h+480 /2h. Compared withsingle-stage solution treatme

10、nt, composite materials inthis condition, after solution treatment, compositematerials maximum solubility, the second phase back to more可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Aging behavior of the composites were analyzed, the results showed that:the matrix alloy and composites at the same temperature aging, the c

11、omposite material to reach the peakaging time shorter than the matrix alloy。 the hardness ofAl3Ti/7075 aluminum matrix composites higher than the matrix, mainly because of the high-energy ultrasound used to make composite materials, grain refinement and in situ reaction of Al3Ti particles can be uni

12、formly distributed in the matrix.Dry sliding wear behaviour of extrudedAl3Ti/7075composites and 7075 matrix were investigated withwear test mechine,electronic balance and SEM, the results show that:several abrasion mechanism result in the wear of composite and matrix alloy。 with the rise of sliding

13、speedand load, the wear rates of composites and matrixincrease 。 In the same friction condition, the wearperformance of composites higher than the matrix。 At low load wear in composite material, due to the existence ofreinforcing particles that composites wear performance is better than matrix 。 As

14、the load increased, enhanced particles fracture or loose from the matrix, which is bound to reduce the friction contact area, breaking the rest of可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结wear properties of composite materials.【关键词】 Al3Ti/7075复合材料 7075 铝合金 固溶处理 时效处理 磨损性能【英文关键词】 Al3Ti/7075 composites7075 aluminumalloy

15、Solution treatmentAging treatment Wear mechanism【目录】原位制备铝基复合材料的热处理工艺及力学性能争辩摘要 3-5ABSTRACT5-6第 1 章 绪论 10-261.1引言 10-111.2铝基复合材料进展简况11-131.2.1复合材料的概念及性能特点 111.2.2铝基复合材料的主要类型11-121.2.3铝基复合材料的性能特点 121.2.4铝基复合材料的进展与其应用12-131.3颗粒增强铝基复合材料制备方法13-161.4高能超声制备金属基复合材料的争辩现状及前景16-191.4.1超声波的定义及其进展状况 16-171.4.2超声波

16、在制备颗粒增强金属基复合材料的声学效应 17-181.4.3超声波制备颗粒增强金属基复合材料争辩现状18-191.5铝基复合材料的热处理19-211.5.1Al-Zn-Mg-Cu 系铝合金常用热处理制度19-201.5.2铝合金热处理工艺的进出现状 201.5.3颗粒增强铝基复合材料热处理概述20-211.6金属基复合材料摩擦磨损争辩进出现状21-251.6.1概述 21-221.6.2复合材料磨损性能的参数221.6.3颗粒增强铝基复合材料摩擦磨损性能的影响因素22-可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结26-342.1引言 262.2试验材料的选择 26-282.2.1基体材料

17、26-272.2.2增强颗粒的选择272.2.3复合材料制备方法 27-282.3 Al3Ti/7075铝基复合材料热处理方法28-302.3.1固溶处理 28-292.3.2时效处理 29-302.4Al_3Ti/7075铝基复合材料磨损试验方法30-312.4.1复合材料磨损试验方法302.4.2磨损试样检测与分析方法30-312.5检测方法与分析设备 31-342.5.1组织分析设备 312.5.2铝基复合材料力学性能测试设备31-322.5.3铝基复合材料热处理设备 32-332.5.4热处理试样检测与分析方法33-34第 3 章7075 铝基复合材料热处理工艺争辩34-493.1引言

18、 343.2超声制备 Al3Ti/7075铝基复合材料的组织形貌34-353.3单级固溶对复合材料组织和性能的影响35-403.3.1不同固溶温度对复合材料显微组织影响 36-383.3.2不同固溶时间对复合材料显微组织影响 38-403.4双级固溶对复合材料组织和性能的影响40-433.4.1其次级固溶温度和时间对复合材料硬度的影响40-423.4.2双级固溶后 X 射线衍射图谱42-433.5复合材料的时效处理强化行为 43-463.5.1时效处理分析433.5.2复合材料时效处理的显微组织 43-443.5.3复合材料时效处理的显微硬 度 44-453.5.4复合材料时效强化微观机理分析

19、45-463.6不同状态下基体与复合材料硬度的比较46-473.7本章小结 47-49 第 4 章 铝基复合材料磨损性能及力学性能测试49-584.1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结引言 494.2基体及复合材料的磨损质量缺失与载荷的关系49-50 4.3复合材料的磨损机理与争辩50-534.3.1基体和复合材料磨损表面 SEM形貌 51-524.3.2磨屑 SEM形貌 52-534.4复合材料的力学性能测试 53-564.4.1基体和复合材料的拉伸性能53-544.4.2复合材料的拉伸断口分析54-554.4.3复合材料强化机理 55-564.5本章小结 56-58第 5 章 结论与展望 58- 605.1结论 58-595.2展望 59-60致谢 60-61参考文献61-65攻读学位期间的争辩成果65可编辑资料 - - - 欢迎下载