非連續(xù)增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料由于其質(zhì)輕、力學(xué)性能優(yōu)異、可二次塑性加工成形等特點(diǎn)而受到先進(jìn)制造業(yè)領(lǐng)域的高度關(guān)注。相比應(yīng)用廣泛的鋁基復(fù)合材料,鎂基復(fù)合材料在工程領(lǐng)域的應(yīng)用仍受到很大限制。由于密排六方結(jié)構(gòu)鎂基體室溫滑移系少和增強(qiáng)體碳纖維的加入,使得鎂基復(fù)合材料的加工性能較差。為了使其在輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料中占有一席之地,亟需制定合適的二次塑性加工工藝制度以改善組織性能并最終實(shí)現(xiàn)其制件成形。本文針對(duì)鑄造法制備的短碳纖維增強(qiáng)鎂合金復(fù)合材料(C_sf/AZ91D),通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了其高溫塑性變形力學(xué)行為,基于熱加工圖方法獲得了其在不同真應(yīng)變條件下的可加工性,結(jié)合實(shí)驗(yàn)分析了復(fù)合材料在不同變形參數(shù)范圍內(nèi)的塑性加工失穩(wěn)機(jī)理。采用真空壓力浸滲工藝制備碳纖維體積分?jǐn)?shù)為20%的C_sf/AZ91D復(fù)合材料。基于其高溫變形流變應(yīng)力曲線(xiàn)及微觀組織金相觀察實(shí)驗(yàn),分析了變形溫度、應(yīng)變速率及應(yīng)變量對(duì)復(fù)合材料流變應(yīng)力和微觀變形機(jī)制的影響;建立了纖維體積分?jǐn)?shù)為20%的C_sf/AZ91D復(fù)合材料高溫流變力學(xué)本構(gòu)模型和其在真應(yīng)變0.2、0.4、0.6和0.7下的熱加工圖�；谒�... 

【文章來(lái)源】：南昌航空大學(xué)江西省

【文章頁(yè)數(shù)】：62 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

預(yù)制體制備工藝流程圖

圖 2-2 短切碳纖維的長(zhǎng)度分布 圖 2-3 預(yù)制體實(shí)物圖2.3.2 復(fù)合材料制備本文采用基于反重力鑄造原理的真空壓力浸滲法制備 Csf/AZ91D 復(fù)合材料，此法制備復(fù)合材料具有工藝簡(jiǎn)單、實(shí)驗(yàn)參數(shù)可控、過(guò)程安全等優(yōu)點(diǎn)，真空壓力浸滲裝置示意圖如圖 2-4 所示。真空壓力浸滲法制備工藝流程如下：(1)由設(shè)定的預(yù)制體體積分?jǐn)?shù)推算出所需鎂合金 AZ91D 的質(zhì)量。將稱(chēng)好一定質(zhì)量的鎂合金鑄錠和封裝有預(yù)制體的不銹鋼模具分別放入熔化室和浸滲室，關(guān)閉上蓋。值得說(shuō)明的是封裝有預(yù)制體的不銹鋼模具在放入浸滲室前需要檢查氣密性；(2)將兩室抽真空，真空度達(dá)到 30Pa 停止抽真空，充入氬氣至 0.4-0.6Mpa，反復(fù)操作 4-6 次，確保將空氣排出爐外；(3)開(kāi)啟預(yù)熱裝置，按照設(shè)定的升溫曲線(xiàn)加熱，達(dá)到浸滲溫度后，為使?fàn)t內(nèi)溫度均勻化還需保溫 1h；(4)再一次抽真空至 30Pa 左右，此時(shí)爐內(nèi)真空度不能過(guò)大，防止液態(tài)鎂合金過(guò)快蒸發(fā)，升起坩堝使得升液管插入液態(tài)鎂合金中并立即沖入 8Mpa 氬氣，通過(guò)

圖 2-2 短切碳纖維的長(zhǎng)度分布 圖 2-3 預(yù)制體實(shí)物圖2.3.2 復(fù)合材料制備本文采用基于反重力鑄造原理的真空壓力浸滲法制備 Csf/AZ91D 復(fù)合材料，此法制備復(fù)合材料具有工藝簡(jiǎn)單、實(shí)驗(yàn)參數(shù)可控、過(guò)程安全等優(yōu)點(diǎn)，真空壓力浸滲裝置示意圖如圖 2-4 所示。真空壓力浸滲法制備工藝流程如下：(1)由設(shè)定的預(yù)制體體積分?jǐn)?shù)推算出所需鎂合金 AZ91D 的質(zhì)量。將稱(chēng)好一定質(zhì)量的鎂合金鑄錠和封裝有預(yù)制體的不銹鋼模具分別放入熔化室和浸滲室，關(guān)閉上蓋。值得說(shuō)明的是封裝有預(yù)制體的不銹鋼模具在放入浸滲室前需要檢查氣密性；(2)將兩室抽真空，真空度達(dá)到 30Pa 停止抽真空，充入氬氣至 0.4-0.6Mpa，反復(fù)操作 4-6 次，確保將空氣排出爐外；(3)開(kāi)啟預(yù)熱裝置，按照設(shè)定的升溫曲線(xiàn)加熱，達(dá)到浸滲溫度后，為使?fàn)t內(nèi)溫度均勻化還需保溫 1h；(4)再一次抽真空至 30Pa 左右，此時(shí)爐內(nèi)真空度不能過(guò)大，防止液態(tài)鎂合金過(guò)快蒸發(fā)，升起坩堝使得升液管插入液態(tài)鎂合金中并立即沖入 8Mpa 氬氣，通過(guò)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]Csf/AZ91D復(fù)合材料高溫變形組織演變行為及其數(shù)值模擬[D]. 黃飚.南昌航空大學(xué) 2017
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[3]Csf/AZ91D復(fù)合材料近基體固相線(xiàn)塑性變形力學(xué)本構(gòu)關(guān)系研究[D]. 張良.南昌航空大學(xué) 2014
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[7]AZ91D熱處理中β相的析出特征對(duì)合金組織及力學(xué)性能的影響[D]. 韓秋華.蘭州理工大學(xué) 2011
[8]短纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料制備工藝與性能研究[D]. 趙文俠.河南科技大學(xué) 2010
[9]顆粒增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料高溫性能及熱加工圖研究[D]. 劉睿.上海交通大學(xué) 2010
[10]反應(yīng)合成Ag/SnO2復(fù)合材料擠壓過(guò)程的有限元模擬[D]. 劉滿(mǎn)門(mén).昆明理工大學(xué) 2008



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