Al-Zr-O體系熔體反應(yīng)生成Al-,3-Zr和Al-,2-O-,3-顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的組織結(jié)構(gòu)和性能研究.pdf

1、東南大學(xué)博士學(xué)位論文AlZrO體系熔體反應(yīng)生成AlZr和AlO顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的組織結(jié)構(gòu)和性能研究姓名：趙玉濤申請學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：材料加工工程指導(dǎo)教師：孫國雄2001.6.1、產(chǎn)電東南大學(xué)博士學(xué)位論文錯(cuò)細(xì)小、密集，且與時(shí)效析出相連接成網(wǎng)狀。力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著顆粒體積分?jǐn)?shù)的增加，(A13Zr十A1203)pAI和(Al3ZrA1203)pZL101A復(fù)合材料的鑄態(tài)抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度及硬度均顯著提高，而延伸率呈下降趨勢，且(

2、A13ZrA120加ZL101A復(fù)合材料不僅具有高的室溫抗拉強(qiáng)度(306AMPa)和屈服強(qiáng)度(238.7MPa)，而且具有較高的高溫強(qiáng)度(。:。。。=187.6MPa)，分別比基體ZL101A合金的。、提高了66.0%。、提高了133.1%1b200℃提高了116.1%0原位拉伸實(shí)驗(yàn)表明，裂紋萌生于:①滑移帶與顆粒交匯處②兩個(gè)交錯(cuò)滑移帶的匯合處③顆?；w的界面處④基體中的缺陷處。主裂紋的擴(kuò)展過程中遇到顆粒密集區(qū)，則擴(kuò)展方向偏轉(zhuǎn)，偏向顆粒

3、貧化區(qū)，從而繞過顆粒密集區(qū)繼續(xù)向前擴(kuò)展。復(fù)合材料的干滑動(dòng)磨損試驗(yàn)研究表明，隨顆粒體積分?jǐn)?shù)的增加，(Al3ZrA1203丫AI和(A13ZrA1203)pZL101A復(fù)合材料的耐磨性顯著提高，且隨載荷的增大，耐磨性提高的幅度更大。磨損表面及亞表面的SEM觀察表明，基體ZLIOIA合金的磨損表面嚴(yán)重變形，存在許多剝落留下的凹坑，亞表面層中沿滑動(dòng)方向出現(xiàn)裂紋帶，其磨損特征為粘著磨損(A1ZrA1203)pZL101A復(fù)合材料的磨損特征為磨粒磨

4、損而(A13ZrA1203)uAI復(fù)合材料的磨損特征為粘著磨損十磨粒磨損的混合型磨損。切削加工性試驗(yàn)結(jié)果表明，在相同切削參數(shù)條件下，(Al3Zr十A1203)pZL101A復(fù)合材料的刀具耐用度與基體相近，而加工表面粗糙度顯著低于基體合金，因此，具有良好的切削加工性。加工表面、亞表面及切屑形態(tài)的SEM觀察表明，基體ZL101A合金的加工表面存在大量的微觀粘著撕裂損傷，其亞表層中存在較大的裂紋帶，切屑呈帶狀。而(A13ZrAI20場ZLIO