【摘要】： 鋁基復(fù)合材料以其比強度和比模量高,耐磨性、阻尼性及導(dǎo)熱性好,熱膨脹系數(shù)小等優(yōu)異性能,在航空航天、軍事、汽車、電子信息和高速機械等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。隨著工藝的不斷成熟,有些鋁基復(fù)合材料已經(jīng)實現(xiàn)了商業(yè)化,廣泛應(yīng)用于上述領(lǐng)域,為行業(yè)的發(fā)展提供了有力的支持。 本論文基于降低合金密度從而提高復(fù)合鋁合金的比強度、比剛度目的,采用相變擴散復(fù)合技術(shù)路線,通過粉末冶金方法制備輕質(zhì)鋁基復(fù)合材料,探索獲得低密度復(fù)合鋁合金的有效途徑。利用真空熱壓燒結(jié)實現(xiàn)了對Al-15%Mg合金、Al-15%Mg-x%Cu合金、Al-23%Ti合金的成型,通過嘗試最終確定出Al-15%Mg合金合理熱壓成型工藝參數(shù)。探討了機械合金化對粉體的影響。對復(fù)合鋁合金進行XRD及EDS分析,研究了不同工藝條件下的復(fù)合鋁合金組織。對相變擴散過程中的組織形成特征及過程進行了深入的分析,通過壓縮試驗確定復(fù)合鋁合金力學(xué)性能。 粉體在機械合金化過程中經(jīng)磨球的碰撞、擠壓,重復(fù)的發(fā)生變形、斷裂、焊合、原子間相互擴散,從XRD衍射譜圖的變化可以看出Al-Mg發(fā)生了相變,Cu元素的引入,能夠抑制合金化速度。 XRD及EDS分析表明,熱壓過程中,隨時間的延長,兩種粉體發(fā)生互擴散,首先在Mg顆粒邊緣形成γ相,而后隨擴散的進行γ相轉(zhuǎn)變?yōu)棣孪?Mg顆粒由外向內(nèi)不斷的形成γ相,而后不斷的轉(zhuǎn)變?yōu)棣孪?直到全部生成β相。在該合金中生成的β相能夠使材料的強度得以提高,然而如果隨溫度的變化,β相以極其細小顆粒的形式析出則會使材料的性能下降,通過固溶處理的方法可以改善材料的力學(xué)性能。 對樣品的力學(xué)性能進行了測試,結(jié)果表明,高鎂鋁合金具有較低的密度、較高的強度和較好的塑韌性。致密度為98%的Al-15wt.%Mg合金的實測密度僅為2.46g/cm3,抗壓強度為420.9Mpa。引入Cu元素的Al-15%Mg-x%Cu合金經(jīng)熱處理后抗壓強度可達695MPa,理論密度只有2.5g/cm3,其比強度大幅度提高。
【圖文】：

慮其與鋁基體在反應(yīng)時能形成圓形或近圓形的生成相，這樣就能在減小材料密度的同時對基體性能的影響較小。圖2.1 實驗用粉體的 SEM 形貌(a) 純鋁粉的 SEM 形貌 (b) 純鎂粉的 SEM 形貌 (c) 純鈦粉的 SEM 形貌(a)(b) (c)

Al-Mg合金相圖
【學(xué)位授予單位】：沈陽航空工業(yè)學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：TG146.21

【參考文獻】

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1 吳樹森;日本金屬基復(fù)合材料的研究與應(yīng)用[J];兵器材料科學(xué)與工程;1999年02期

2 李鳳平;金屬基復(fù)合材料的發(fā)展與研究現(xiàn)狀[J];玻璃鋼/復(fù)合材料;2004年01期

3 王衍行;林均品;賀躍輝;王艷麗;陳國良;;元素粉末Ti與Al反應(yīng)機理的研究進展[J];材料導(dǎo)報;2007年01期

4 謝優(yōu)華;陸政;戴圣龍;;Al-6Mg-0.2Sc鋁合金高溫力學(xué)行為研究[J];材料工程;2007年03期

5 林蕓;柴東朗;張文興;;Al-10Mg二元合金體系燒結(jié)工藝研究[J];粉末冶金工業(yè);2007年01期

6 朱心昆,林秋實,陳鐵力,程抱昌,曹建春;機械合金化的研究及進展[J];粉末冶金技術(shù);1999年04期

7 王爾德,劉京雷,劉祖巖;機械合金化誘導(dǎo)固溶度擴展機制研究進展[J];粉末冶金技術(shù);2002年02期

8 王爾德,胡連喜;機械合金化納米晶材料研究進展[J];粉末冶金技術(shù);2002年03期

9 楊君友，張同俊，，李星國，崔];機械合金化研究的新進展[J];功能材料;1995年05期

10 張杰;鐘夏平;張洪哲;曹其志;;機械合金化制備鋁基非晶和納米晶合金[J];廣西物理;2005年03期

本文編號：2618830