粉末冶金法制備粉煤灰增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料耐磨性的研究.pdf

1、粉煤灰是電廠燃煤后排出的固體廢棄物，來源廣泛、價(jià)格低廉，作為一種球形增強(qiáng)體顆粒以其優(yōu)良的抗應(yīng)力特性而得到廣泛地關(guān)注。目前廣泛應(yīng)用的攪拌鑄造法制備顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料，但均勻分散性和界面控制仍難以優(yōu)化。
　　本文以純度為99％的鋁粉為基體原料，以粉煤灰作為添加劑，通過粉料的均勻混合-單軸向冷壓-燒結(jié)的工藝流程制備粉煤灰增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料。實(shí)驗(yàn)優(yōu)化各項(xiàng)工藝參數(shù)，改善粉煤灰的分散性;研究不同保壓時(shí)間對生坯性能的影響;探索燒結(jié)溫度、保溫時(shí)

2、間對復(fù)合材料氣孔率、界面結(jié)合、界面反應(yīng)、燒結(jié)試樣硬度以及耐磨性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:
　　使用300目篩下粉煤灰為增強(qiáng)體;選用鋼球?yàn)檠心ソ橘|(zhì)，添加量為:W14∶W12∶W10∶W8∶W6=1∶1∶3∶3∶2;混料筒添加混合粉末質(zhì)量為150g，轉(zhuǎn)速不得超過140 r/min;當(dāng)混料時(shí)間小于3小時(shí)，隨著混料時(shí)間的增大，粉煤灰的分散性變好，當(dāng)混料時(shí)間超過3小時(shí)后，粉煤灰以細(xì)條狀分布于顆粒界面之間，延長混料時(shí)間無法提高均勻性;隨著粉煤灰

3、含量的增多，復(fù)合材料的組織越來越疏松，在本文工藝下，能保證復(fù)合材料中粉煤灰含量少于15％時(shí)，分散性良好，粉煤灰含量超過15％后，難以制得致密燒結(jié)試樣。
　　成型過程中，選用壓制載荷400MPa壓制90g混合粉末，保壓時(shí)間為2min、4min、6min時(shí)，燒結(jié)試樣易產(chǎn)生大裂紋，保壓8min、10min燒結(jié)試樣完整度高，不易開裂。
　　隨燒結(jié)溫度升高，燒結(jié)試樣氣孔率下降，顆粒間界面逐漸消失，硬度和耐磨性都有所提高，但當(dāng)燒結(jié)溫度為