SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料熱模鍛工藝的研究.pdf

1、SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料具有低密度、低膨脹系數(shù)和熱穩(wěn)定性好等優(yōu)異的綜合性能，而且SiC顆粒成本低廉、來(lái)源廣泛，具有強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力，在航空、航天、機(jī)械、汽車、電子等領(lǐng)域中有著廣泛應(yīng)用前景。對(duì)顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的研究，目前主要集中在擠壓態(tài)棒材的材料制備、力學(xué)性能等特性上。但在實(shí)際應(yīng)用中有很多零件為異型件，通常需要采用鍛造工藝進(jìn)行二次加工。因此，研究顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的鍛造成形加工工藝及其力學(xué)性能對(duì)于復(fù)合材料工程構(gòu)件的設(shè)計(jì)和應(yīng)用具有重要的

2、意義。 論文主要對(duì)SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的熱模鍛工藝影響因素進(jìn)行了研究，分析了熱模鍛工藝對(duì)不同基體合金復(fù)合材料組織和性能的影響以及不同變形量的熱模鍛過(guò)程對(duì)復(fù)合材料組織和性能的影響；并對(duì)冷壓+燒結(jié)法制備SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料工藝進(jìn)行了初步探討。通過(guò)選擇合理的工藝參數(shù)，獲得了變形量為54％，組織分布均勻，表面質(zhì)量完好的復(fù)合材料。得到如下結(jié)論： (1)熱模鍛過(guò)程可以明顯改善復(fù)合材料的微觀組織，復(fù)合材料熱壓錠經(jīng)過(guò)模鍛二次

3、變形后，基體中SiC顆粒分布更加均勻，致密度提高。在變形量較大時(shí)，復(fù)合材料的基體組織發(fā)生明顯的變形，增強(qiáng)體顆粒呈現(xiàn)順著變形方向延伸的流線。 (2)SiC<,p>/2014Al、SiC<,p>/2024Al和SiC<,p>/2009Al復(fù)合材料經(jīng)過(guò)熱模鍛后，致密度大大提高。隨著變形量的增大，材料的致密度也隨之增大，當(dāng)變形量為54％時(shí)，可以達(dá)到99.5％以上。 (3)SiC<,p>/2014Al、SiC<,p>/20241A

4、l和SiC<,p>/2009Al復(fù)合材料經(jīng)過(guò)熱模鍛后，強(qiáng)度和韌性得到很大提高，隨著變形量的增大，復(fù)合材料的強(qiáng)度隨之增大。當(dāng)變形量為54％時(shí)，SiC<,p>/2024Al復(fù)合材料的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度分別比熱壓燒結(jié)態(tài)提高了14.3％和27％，延伸率和斷面收縮率分別比熱壓燒結(jié)態(tài)提高了166.7％和233.3％。 (4)SiC<,p>/2024Al復(fù)合材料冷壓后在590-620℃之間真空燒結(jié)致密度為82％，經(jīng)過(guò)擠壓和模鍛后致密度可提高到