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活化物質對Al 2 O 3P /鋼基復合材料潤濕性和組織性能的影響

發(fā)布時間:2021-03-30 02:22
  Al2O3顆粒和鋼鐵的界面一般都是機械結合,導致Al2O3顆粒與鋼鐵界面結合弱、復合材料力學性能差,所以,如何改善Al2O3顆粒增強鋼基(Al2O3p/鋼基)復合材料的潤濕性,提高其性能始終是復合材料研究熱點。本文通過在預制體中加入活化物質,研究了添加活化物質后陶瓷顆粒和鋼之間的潤濕性,并對其組織和力學性能進行了分析,探討了活化物質的作用機理。本文以40-60目的Al2O3顆粒為增強相,65鋼為金屬基體,活化物質為15%(Al2O3質量百分比)Ti、TiO2和Cr,利用50MPa的擠壓力成功制備了Al2O3p/鋼基復合材料。無添加活化物質的復合材料浸滲深度為4-5mm,顯微組織無縮孔縮松等缺陷,界面過渡良好。測量得到潤濕角為125°,復合材料的洛氏硬度為35.8HRC,三點彎曲強度為588.7MPa,斷口有明顯的裂紋,而且有的顆粒已經脫落,部分裂紋有明顯的擴展趨勢,表現為脆性斷裂,表明界面結合方式為機械結合。Ti活化的復合材料浸滲深度為8-9mm,界面生成TiC的包覆層,界面結合良好,基體組織主要為鐵素體。經過測量,潤濕角為75°,說明加入Ti粉對潤濕角有較大的改善。復合材料的硬度達到... 

【文章來源】:昆明理工大學云南省

【文章頁數】:82 頁

【學位級別】:碩士

【部分圖文】:

活化物質對Al 2 O 3P /鋼基復合材料潤濕性和組織性能的影響


圖2.1氧化鉛顆粒的微觀形貌??2)

流程圖,預制體,流程圖,保溫層


一定的流動性,并附著于模具內表面,形成一層8mm厚表面光滑的陶瓷保溫層,??緩慢預熱至一定溫度備用。其中,桂溶膠起粘接作用,氯化鎊作為催化劑,加快??娃溶膠的固化速度。最終所得的保溫層如圖2.4所示。???表2.5保溫層所用陶瓷顆粒???陶瓷類別?粒度/目?質量百分比??錯英粉?150?35%??70—140?11%??石英砂?40—70?8%??270?20%??240?15%??剛玉????U%???20??

保溫層,導熱系數,擠壓鑄造,比熱容


勵??議.、.:??圖2.4涂覆有保溫層的金屬模具??保溫層的熱物性參數通過導熱系數儀FL4010測得,結果表明,在lOOO’C時??導熱系數為〇.%W/m化,比熱容為0.779KJ化g.K,而模具40。鋼在1000°C時的??導熱系數為27W/m化,比熱容0.46ICJ/kg.K,通過對比發(fā)現,實驗所用的保溫層??的導熱系數遠比40Cr模具小,說明本文中所用的保溫層具巧良好的保溫效果,能??夠阻止金屬液溫度快速的下降。??(3)復合材料制備??本文采用的是南通鍛壓設備股份有限公司的YQ32-160四柱液壓機,如圖2.5??所示,本設備配有數據采集系統,可W實時自動采集擠壓力、壓制速度和保壓時??間等數字信號。而且該設備可W滿足目前擠壓鑄造工業(yè)化生產的基本條件:具有??較大的擠壓力,并可連續(xù)調節(jié)擠皮力,能穩(wěn)定輸出擠広力,W保證能夠順利進行??擠壓鑄造生產;上活動液壓壓頭的下行速度和回程速度都較高


本文編號:3108666

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