梯溫楔壓對(duì)噴射沉積SiC-,p--7090鋁基復(fù)合材料致密化的影響.pdf

1、坩堝移動(dòng)式噴射沉積技術(shù)作為一種先進(jìn)的材料制備新技術(shù)，在制備大尺寸合金及金屬基材料方面具有顯著的優(yōu)越性。然而噴射沉積坯料通常存在一定數(shù)量的孔隙，顆粒表面存在一定數(shù)量的氧化膜，顆粒之間未能完成良好的冶金結(jié)合狀態(tài)。因些需要致密化和塑性變形才能獲得理想的組織和性能。楔形壓制是一種新型的壓制工藝，即通過(guò)局部變形、多道次小變形累積實(shí)現(xiàn)大變形的致密化加工方法。本文在恒溫楔壓的基礎(chǔ)上引入溫度梯度，很好的解決了恒溫楔壓時(shí)高向變形不完全的問(wèn)題，大大減化了工

2、藝流程，本文主要對(duì)比研究了恒溫楔壓與梯溫楔壓兩種加工工藝對(duì)SiC/7090鋁基復(fù)合材料致密化的影響，并系統(tǒng)的研究了梯溫楔壓的致密化規(guī)律，通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)梯溫楔壓很好地解決了恒溫楔壓時(shí)一次加工后致密化效果不佳的問(wèn)題，這對(duì)大尺寸噴射沉積多孔材料的后續(xù)致密化和塑性變形的研究具有重要的指導(dǎo)意義，本文主要得出如下結(jié)論： (1)通過(guò)模擬坯料的加熱過(guò)程，得知對(duì)坯料加熱時(shí)，當(dāng)加熱時(shí)間為90min時(shí)，坯料的溫度梯度最為理想，呈現(xiàn)出136℃的溫度梯

3、度。通過(guò)實(shí)驗(yàn)中對(duì)坯料的加熱過(guò)程得知，當(dāng)加熱為時(shí)間為90min時(shí)，坯料的正面及側(cè)面分別呈現(xiàn)出180℃及250℃的溫度梯度。 (2)梯溫楔壓時(shí)，坯料首先呈現(xiàn)出“雙曲線”的形狀，在中期與后期，坯料與模壁完全接觸。恒溫楔壓時(shí)，坯料始終呈現(xiàn)出“倒梯形”的形狀。梯溫楔壓初期上層與下層的金屬流動(dòng)優(yōu)于中層的金屬，中期與后期，金屬的流動(dòng)趨于均衡，最終整體基本達(dá)到致密化效果。恒溫楔壓時(shí)，坯料的上層金屬首先發(fā)生流動(dòng)，上層的流動(dòng)速率大于中下層的金屬，在

4、整個(gè)壓制過(guò)程中，中下層金屬始終未與模壁接觸。 (3)梯溫楔壓與恒溫楔壓時(shí)，最大高向壓下量均為25％，在同一位置的取樣點(diǎn)，梯溫楔壓的相對(duì)密度均高于恒溫楔壓的相對(duì)密度。梯溫楔壓與恒溫楔壓時(shí)都是上層的硬度值最大，最大值分別為117.3HB與118.3HB，梯溫楔壓時(shí)硬度值分布比較均勻，大部分區(qū)域的硬度值都大于100HB，而恒溫楔壓的硬度值分布不均勻，底層的最大硬度值僅為68.5HB。 (4)梯溫楔壓過(guò)程中，高向變形量為5％，1

5、5％以及25％時(shí)，在長(zhǎng)度方向上，沿壓頭運(yùn)動(dòng)方向，坯料的相對(duì)密度逐漸增大。在寬度方向上，坯料中間的相對(duì)密度最小，坯料邊緣的相對(duì)密度較大。 (5)梯溫楔壓過(guò)程中，當(dāng)高向變形量為5％時(shí)，相對(duì)密度呈現(xiàn)出上層最大，下層次之，中間層最小的分布規(guī)律。當(dāng)高向變形量為1 5％與25％時(shí)，相對(duì)密度呈現(xiàn)出上層最大，中間層次之，下層最小的分布規(guī)律。 (6)梯溫楔壓過(guò)程中，當(dāng)高向變形量為25％時(shí)，試樣的抗拉強(qiáng)度為304.52MPa，伸長(zhǎng)率為2.4