噴射沉積多孔材料陶粒軋制工藝的研究.pdf

1、噴射沉積技術(shù)作為一種先進(jìn)的材料制備新技術(shù)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于制備合金及金屬基復(fù)合材料。然而噴射沉積坯料中通常存在一定量的孔隙，顆粒表面存在一定厚度的氧化膜，顆粒之間未能完全達(dá)到良好的冶金結(jié)合狀態(tài)，因此需要進(jìn)行后續(xù)致密化和塑性變形才能獲得理想的組織和性能。本文通過(guò)對(duì)噴射沉積多孔材料的致密化和塑性變形規(guī)律的研究，以及對(duì)現(xiàn)有的噴射沉積多孔材料塑性加工工藝的分析比較，特別是根據(jù)準(zhǔn)熱等靜壓工藝特點(diǎn)提出了一種新型的軋制技術(shù)--陶粒軋制。本論文的主要研

2、究?jī)?nèi)容和研究結(jié)果如下： (1) 對(duì)噴射沉積8009Al/SiCp板坯陶粒軋制工藝進(jìn)行了研究。分析了陶粒軋制的7種實(shí)驗(yàn)方案，研究了該工藝中的諸如鋼壓頭形狀、原始坯件的設(shè)計(jì)以及軋制方式等對(duì)多孔材料陶粒軋制變形行為的影響，在此基礎(chǔ)上對(duì)工藝條件進(jìn)行優(yōu)化。 在陶粒軋制過(guò)程中，鋼壓頭的形狀以及軋制方式對(duì)噴射沉積多孔材料板坯的軋制變形行為有很大的影響，特別是采用厚的平壓頭以及道次間采用180°轉(zhuǎn)向軋制工藝，能夠滿足噴射沉積鋁合金板坯軋

3、制成形性能的要求。并且在陶粒軋制過(guò)程中噴射沉積板坯的致密化和軋制變形行為與用于傳遞壓力的陶瓷顆粒介質(zhì)特性有關(guān)。采用200目Al2O3進(jìn)行陶粒軋制時(shí)，噴射沉積鋁合金板坯的致密化效果和軋制成形性能最佳。 (2) 對(duì)在陶粒軋制工藝條件下噴射沉積5A06和8009/SiCp板坯的致密化規(guī)律和組織演變規(guī)律進(jìn)行了研究。與常規(guī)軋制工藝比較，在陶粒軋制工藝中的裂紋形成階段，由于陶瓷顆粒對(duì)材料縱向和橫向變形的阻礙作用使多孔材料的延伸變形量明顯小于

4、常規(guī)軋制，從而減小了促使裂紋形成的拉應(yīng)變，有利于材料的致密化進(jìn)程，減小和避免表面裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展。并且在陶粒軋制過(guò)程中，軋件在三向大小不等的壓應(yīng)力作用下，軋件內(nèi)部粉末顆粒表面的氧化膜發(fā)生剪切變形，粉末顆粒和氧化膜很容易破碎，有利于增強(qiáng)粉末顆粒粘結(jié)的完整性，獲得更良好的冶金結(jié)合，故軋件通過(guò)陶粒軋制后的致密度相對(duì)通過(guò)常規(guī)軋制的致密度在同等變形程度下更高。 (3) 對(duì)在陶粒軋制工藝條件下噴射沉積5A06和8009/SiCP板坯的加工性