SiCp/Al金属基复合材料制备和应用中几个关键问题研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 赵明久 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2006-05-12 |
| 授予单位 | 中国科学院金属研究所 |
| 授予地点 | 金属研究所 |
| 导师 | 毕敬 |
| 关键词 | 金属基复合材料 颗粒分布 强化机制 弹性模量 热变形 扩散焊 |
| 学位专业 | 材料加工工程 |
| 中文摘要 | 模型分析和实验验证结果表明，对于采用粉末冶金工艺制备的SiCp/Al金属基复合材料来说，增强颗粒的无团聚分布与粉末粒度、形状、体积分数及加工状态和形变量有关，但本体上决定于初始基体-颗粒粒径比与临界粒径比的大小。对于初始粒径比大于临界粒径比的热压态复合材料，可以通过二次加工有效提高临界粒径比，改善颗粒的分布状态。具有较高颗粒团聚区的复合材料，其断裂失效源于颗粒团聚区，材料呈近纯脆性断裂；随临界粒径比的增加，颗粒团聚区减少，复合材料的断裂呈现塑性断裂特征。 采用在位错堆积模型基础上修改的Hall-Petch型关系式 ，能够很好的定量评价SiCp/Al复合材料的屈服强度，这表明复合材料屈服强度的提高主要是由于颗粒-基体界面对位错的阻碍作用所导致，位错堆积机制是颗粒增强金属基复合材料最有可能的一种强化机制。宏观硬度测试可以定性评价具有不同体积分数增强颗粒的金属基复合材料的拉伸强度和弹性模量，对于具有不同增强颗粒尺寸的复合材料，采用宏观硬度会稍低的评价其弹性模量，但会明显的过低评价复合材料的拉伸强度。 17Vol.%SiCp/2024Al复合材料热变形过程中，流变应力随变形温度的升高、应变速率的降低而降低。SiC沿着基体合金流变线方向重新排列和分布，变形对颗粒没有造成损伤。复合材料在较低温度下的变形开裂为穿晶型断裂，为颗粒-位错交互作用所产生的应力集中和应变局域化所导致；高温变形开裂为沿晶型断裂，主要与三叉晶间开裂有关。复合材料的这些形变特性可用位错-颗粒交互作用模型进行解释。 复合材料的热变形激活能计算结果显示复合材料在不同的温度区间具有不同的激活能。复合材料在较高的温度下（500℃）变形时，热变形激活能（130kJ•mol-1）接近于纯铝的晶格自扩散激活能，因此可以认为复合材料在较高温度下的变形过程是受扩散过程控制的；在较低的温度下（400℃）变形时，变形机制十分复杂，不能用晶格扩散理论来解释。 采用加纯铝箔中间层的方法，对15vol.%SiCp/2024Al复合材料的固态扩散焊进行了研究。结果表明：在温度为570℃、压力为16MPa、焊接时间为60min的条件下，复合材料获得了较高质量的扩散焊接头。对接头进行剪切强度试验及金相分析后，发现焊接界面平行性特征不明显，中间层明显变薄的接头具有较高的剪切强度。扫描电镜观察分析显示，接头断口呈现明显的韧性断裂特征。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2012-04-10 |
| 页码 | 138 |
| 源URL | [http://ir.imr.ac.cn/handle/321006/16922]  |
| 专题 | 金属研究所_中国科学院金属研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 赵明久. SiCp/Al金属基复合材料制备和应用中几个关键问题研究[D]. 金属研究所. 中国科学院金属研究所. 2006. |
入库方式： OAI收割
来源：金属研究所
浏览0
下载0
收藏0
其他版本
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。