纖維銅(T2)網格增強鋁基復合材料制備及其組織性能研究
發(fā)布時間:2022-01-18 20:38
采用累積疊軋(ARB)技術制備的鋁基復合材料憑借其高比強度、低密度、高導熱率等優(yōu)異的綜合性能,近些年在軍事、航空、航天以及民用領域均得到了廣泛應用。目前許多研究學者已經利用ARB技術以SiC顆粒、Cu顆粒、C纖維、Al2O3纖維、鋼絲網等作為增強體成功制備大量鋁基復合材料,但軋制過程中增強體顆粒團簇、界面孔隙、變形不協(xié)調、網格分布不致密等現象的出現會阻礙增強體的強化效果。本文選用一種以正交法編織且排列致密(350目)的纖維銅(T2)網格作為增強體,通過冷軋+累積疊軋(ARB)、熱軋+累積疊軋(ARB)、改變銅網的鋪放角度以及熱擴散處理來探索ARB技術制備銅網格增強鋁基復合材料的最佳工藝。借助單軸拉伸、顯微硬度對不同軋制道次的Al/Cu復合板進行力學性能測試,結合SEM、EDS、TEM、XRD對復合板進行宏觀和微觀組織分析。對冷軋態(tài)不同道次復合板研究表明:冷軋工藝累積5道次后,Al/Cu復合板的抗拉強度和延伸率分別達到171 MPa和5.39%,且均隨軋制道次的增加而增大。由此可見,引入銅網格作為增強體是一種可以同時提高鋁基復合材料強度和塑性的...
【文章來源】:蘭州理工大學甘肅省
【文章頁數】:72 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
爆炸復合法工藝示意圖[21]
纖維銅(T2)網格增強鋁基復合材料制備及其組織性能研究4Vigraman[24]等人在875-950℃的溫度區(qū)間對TC4與304L不銹鋼進行擴散焊接,并研究了加熱溫度對焊接接頭與性能的影響。圖1.2擴散復合法工藝示意圖[25]Fig.1.2Processdiagramofdiffusioncompositemethod1.2.3軋制復合法.圖1.3冷軋復合法工藝示意圖[28]Fig.1.3Processdiagramofcoldrollingmethod軋制復合法的基本原理是待復合的多層金屬板在經上下軋輥施加的巨大軋制力后發(fā)生塑形變形,界面處各原子間隨新鮮金屬的擠出發(fā)生擴散而實現平面狀冶金結合的方法,其制備工藝流程圖如圖1.3所示。目前,日本、美國等許多國家通過軋制復合法制備的復合材料在建筑、交通、化工、航天等多個領域得到了廣泛應用。冷軋復合法、熱軋復合法、異步軋制復合法、鑄軋復合法是常見的典型軋制復合工藝。軋制變形量、軋輥轉速的合理設定以及軋制過程中潤滑條件的選擇對制備結合質量良好且性能優(yōu)異的復合板至關重要。鄭州大學的張立新等[26]系統(tǒng)研究了6111鋁合金在熱軋和冷軋變形過程中的Al9.9Fe2.65Ni1.45相演變規(guī)律以及位錯和再結晶對力學性能的影響規(guī)律。中南大學的劉玉、黃元春等[27]研究了AA3104鋁合金冷軋過程中組織和織構的演變并建立了不同變形組織與晶粒取
纖維銅(T2)網格增強鋁基復合材料制備及其組織性能研究4Vigraman[24]等人在875-950℃的溫度區(qū)間對TC4與304L不銹鋼進行擴散焊接,并研究了加熱溫度對焊接接頭與性能的影響。圖1.2擴散復合法工藝示意圖[25]Fig.1.2Processdiagramofdiffusioncompositemethod1.2.3軋制復合法.圖1.3冷軋復合法工藝示意圖[28]Fig.1.3Processdiagramofcoldrollingmethod軋制復合法的基本原理是待復合的多層金屬板在經上下軋輥施加的巨大軋制力后發(fā)生塑形變形,界面處各原子間隨新鮮金屬的擠出發(fā)生擴散而實現平面狀冶金結合的方法,其制備工藝流程圖如圖1.3所示。目前,日本、美國等許多國家通過軋制復合法制備的復合材料在建筑、交通、化工、航天等多個領域得到了廣泛應用。冷軋復合法、熱軋復合法、異步軋制復合法、鑄軋復合法是常見的典型軋制復合工藝。軋制變形量、軋輥轉速的合理設定以及軋制過程中潤滑條件的選擇對制備結合質量良好且性能優(yōu)異的復合板至關重要。鄭州大學的張立新等[26]系統(tǒng)研究了6111鋁合金在熱軋和冷軋變形過程中的Al9.9Fe2.65Ni1.45相演變規(guī)律以及位錯和再結晶對力學性能的影響規(guī)律。中南大學的劉玉、黃元春等[27]研究了AA3104鋁合金冷軋過程中組織和織構的演變并建立了不同變形組織與晶粒取
【參考文獻】:
期刊論文
[1]夾層材料對累積疊軋鋁基復合材料的組織及性能影響[J]. 張永,趙冠楠,嚴鵬飛,嚴彪. 世界有色金屬. 2016(01)
[2]銅/鋼雙金屬復合制備工藝技術研究現狀[J]. 劉越,張?zhí)?孫愛新,朱麗娟. 材料導報. 2015(15)
[3]不銹鋼/普碳鋼爆炸焊接與軋制[J]. 王鐵福. 爆炸與沖擊. 2004(02)
博士論文
[1]網狀AlNp的原位構筑及其對鋁基體的高溫強化機制[D]. 馬霞.山東大學 2019
[2]納米相增強銅基復合材料制備及強化機理研究[D]. 郭長虹.燕山大學 2019
[3]爆炸壓焊—擴散燒結法制備鎢銅涂層與鎢銅梯度功能材料的研究[D]. 陳翔.大連理工大學 2019
碩士論文
[1]CNTs-SiC復合顆粒的制備及其對鋁基復合材料性能的影響[D]. 張昂昂.西安理工大學 2019
[2]石墨烯增強鋁基復合材料的制備及其性能研究[D]. 高一波.中北大學 2019
[3]Ni/Al層狀含能結構材料的復合法制備及性能研究[D]. 廖沙.南京航空航天大學 2019
[4]Al基高阻尼復合材料的累積疊軋焊法(ARB)制備與性能研究[D]. 鄭薇.中國科學技術大學 2017
[5]累積疊軋法制備的Al/Mg/Al復合板材界面、微觀組織及力學性能的研究[D]. 劉明星.南京理工大學 2017
[6]累積疊軋法制備的超細晶純Cu、純Al及Cu/Al多層復合板組織與性能的研究[D]. 莊麗敏.南京理工大學 2015
本文編號:3595549
【文章來源】:蘭州理工大學甘肅省
【文章頁數】:72 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
爆炸復合法工藝示意圖[21]
纖維銅(T2)網格增強鋁基復合材料制備及其組織性能研究4Vigraman[24]等人在875-950℃的溫度區(qū)間對TC4與304L不銹鋼進行擴散焊接,并研究了加熱溫度對焊接接頭與性能的影響。圖1.2擴散復合法工藝示意圖[25]Fig.1.2Processdiagramofdiffusioncompositemethod1.2.3軋制復合法.圖1.3冷軋復合法工藝示意圖[28]Fig.1.3Processdiagramofcoldrollingmethod軋制復合法的基本原理是待復合的多層金屬板在經上下軋輥施加的巨大軋制力后發(fā)生塑形變形,界面處各原子間隨新鮮金屬的擠出發(fā)生擴散而實現平面狀冶金結合的方法,其制備工藝流程圖如圖1.3所示。目前,日本、美國等許多國家通過軋制復合法制備的復合材料在建筑、交通、化工、航天等多個領域得到了廣泛應用。冷軋復合法、熱軋復合法、異步軋制復合法、鑄軋復合法是常見的典型軋制復合工藝。軋制變形量、軋輥轉速的合理設定以及軋制過程中潤滑條件的選擇對制備結合質量良好且性能優(yōu)異的復合板至關重要。鄭州大學的張立新等[26]系統(tǒng)研究了6111鋁合金在熱軋和冷軋變形過程中的Al9.9Fe2.65Ni1.45相演變規(guī)律以及位錯和再結晶對力學性能的影響規(guī)律。中南大學的劉玉、黃元春等[27]研究了AA3104鋁合金冷軋過程中組織和織構的演變并建立了不同變形組織與晶粒取
纖維銅(T2)網格增強鋁基復合材料制備及其組織性能研究4Vigraman[24]等人在875-950℃的溫度區(qū)間對TC4與304L不銹鋼進行擴散焊接,并研究了加熱溫度對焊接接頭與性能的影響。圖1.2擴散復合法工藝示意圖[25]Fig.1.2Processdiagramofdiffusioncompositemethod1.2.3軋制復合法.圖1.3冷軋復合法工藝示意圖[28]Fig.1.3Processdiagramofcoldrollingmethod軋制復合法的基本原理是待復合的多層金屬板在經上下軋輥施加的巨大軋制力后發(fā)生塑形變形,界面處各原子間隨新鮮金屬的擠出發(fā)生擴散而實現平面狀冶金結合的方法,其制備工藝流程圖如圖1.3所示。目前,日本、美國等許多國家通過軋制復合法制備的復合材料在建筑、交通、化工、航天等多個領域得到了廣泛應用。冷軋復合法、熱軋復合法、異步軋制復合法、鑄軋復合法是常見的典型軋制復合工藝。軋制變形量、軋輥轉速的合理設定以及軋制過程中潤滑條件的選擇對制備結合質量良好且性能優(yōu)異的復合板至關重要。鄭州大學的張立新等[26]系統(tǒng)研究了6111鋁合金在熱軋和冷軋變形過程中的Al9.9Fe2.65Ni1.45相演變規(guī)律以及位錯和再結晶對力學性能的影響規(guī)律。中南大學的劉玉、黃元春等[27]研究了AA3104鋁合金冷軋過程中組織和織構的演變并建立了不同變形組織與晶粒取
【參考文獻】:
期刊論文
[1]夾層材料對累積疊軋鋁基復合材料的組織及性能影響[J]. 張永,趙冠楠,嚴鵬飛,嚴彪. 世界有色金屬. 2016(01)
[2]銅/鋼雙金屬復合制備工藝技術研究現狀[J]. 劉越,張?zhí)?孫愛新,朱麗娟. 材料導報. 2015(15)
[3]不銹鋼/普碳鋼爆炸焊接與軋制[J]. 王鐵福. 爆炸與沖擊. 2004(02)
博士論文
[1]網狀AlNp的原位構筑及其對鋁基體的高溫強化機制[D]. 馬霞.山東大學 2019
[2]納米相增強銅基復合材料制備及強化機理研究[D]. 郭長虹.燕山大學 2019
[3]爆炸壓焊—擴散燒結法制備鎢銅涂層與鎢銅梯度功能材料的研究[D]. 陳翔.大連理工大學 2019
碩士論文
[1]CNTs-SiC復合顆粒的制備及其對鋁基復合材料性能的影響[D]. 張昂昂.西安理工大學 2019
[2]石墨烯增強鋁基復合材料的制備及其性能研究[D]. 高一波.中北大學 2019
[3]Ni/Al層狀含能結構材料的復合法制備及性能研究[D]. 廖沙.南京航空航天大學 2019
[4]Al基高阻尼復合材料的累積疊軋焊法(ARB)制備與性能研究[D]. 鄭薇.中國科學技術大學 2017
[5]累積疊軋法制備的Al/Mg/Al復合板材界面、微觀組織及力學性能的研究[D]. 劉明星.南京理工大學 2017
[6]累積疊軋法制備的超細晶純Cu、純Al及Cu/Al多層復合板組織與性能的研究[D]. 莊麗敏.南京理工大學 2015
本文編號:3595549
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