Al-Al基復(fù)合材料半固態(tài)模鍛連接成形研究.pdf

1、本實驗以2024鋁合金和SiC顆粒增強2024鋁基復(fù)合材料為研究對象,研究了各自的半固態(tài)觸變成形工藝參數(shù),并在此基礎(chǔ)上進一步研究了2024鋁合金及其SiC增強復(fù)合材料的半固態(tài)觸變模鍛連接成形工藝,利用拉伸試驗研究了這兩種材料及連接界面的力學(xué)性能。利用掃描電鏡、能譜分析等測試手段,研究了SiC/2024Al復(fù)合材料的微觀組織及連接界面的微觀組織以及連接界面的連接行為。
　　通過對2024鋁合金擠壓棒材在不同的半固態(tài)等溫熱處理溫度和保

2、溫時間的工藝參數(shù)的探索,得出結(jié)論:當溫度一定時,保溫時間也達到一定時,過分的增加保溫時間只會增大晶粒,而球化效果增加不明顯,因此采用稍高的溫度和適當縮短的保溫時間可以獲得效果最好的半固態(tài)組織。確定該方法制備鋁合金半固態(tài)坯料的最佳工藝參數(shù)為625℃,保溫時間10min。此時可獲得球化良好的半固態(tài)組織。并在此工藝下進行觸變成形做出的制件在非熱處理狀態(tài)下,抗拉強度達到了298.56MPa。
　　探索了復(fù)合材料半固態(tài)模鍛成形工藝,通過對不

3、同工藝參數(shù)下的微觀組織進行分析和力學(xué)性能分析,發(fā)現(xiàn)溫度和壓力越高制件越緊密,增強相界面結(jié)合越好,同時,溫度過高和過低會造成復(fù)合材料的組織不均勻,壓力過高也會使組織均勻性變差。在630℃成形時,成形壓力為400MPa時,其力學(xué)性能出現(xiàn)峰值,抗拉強度可達到337MPa。
　　通過運用半固態(tài)連接模鍛成形工藝成功制備出有兩部分不同材料組成的齒輪制件并獲得較高的界面強度,其界面強度略低于鋁合金的強度。通過對不同工藝參數(shù)下力學(xué)性能的比較得出在