人人文库网 > 毕业设计 > 文献翻译 > 金属材料外文翻译-6061基于Al合金复合材料碳化硅纳米显微组织和力学性能;#160;【中文4660字】【PDF+中文WORD
6061基于Al合金复合材料碳化硅纳米显微组织和力学性能.doc
金属材料外文翻译-6061基于Al合金复合材料碳化硅纳米显微组织和力学性能;#160;【中文4660字】【PDF+中文WORD
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：
编号：117929311
类型：共享资源
大小：3.24MB
格式：ZIP
上传时间：2021-03-17
上传人：资料****站
认证信息
个人认证
冯**（实名认证）
河南
IP属地：河南
18
积分
- 关 键 词：
-
中文4660字
金属材料
外文
翻译
6061
基于
Al
合金
复合材料
碳化硅
纳米
显微
组织
力学性能
中文
4660
PDF
WORD
- 资源描述：
-
金属材料外文翻译-6061基于Al合金复合材料碳化硅纳米显微组织和力学性能;#160;【中文4660字】【PDF+中文WORD,中文4660字,金属材料,外文,翻译,6061,基于,Al,合金,复合材料,碳化硅,纳米,显微,组织,力学性能,中文,4660,PDF,WORD
- 内容简介：
-
【中文4660字】6061基于Al合金复合材料碳化硅纳米显微组织和力学性能A.J.诺尔斯，X.江，M.戛拉诺，F.Audebert摘要具有高比强和损伤容限的材料对汽车和宇航应用非常重要。陶瓷增强金属基复合材料(MMCs)在这些领域具有良好的潜能，但却因延展性不足和生产成本问题阻碍其应用。由粉末冶金方法生产的纳米颗粒增强6061铝基复合材料展现出高比强和高杨氏模量并有良好的延展性和低密度。由高能球磨、热等静压和挤压构成的粉末冶金路线是一个高效过程且其在工业规模范围能做到最小集群纳米颗粒均匀分布。由于SiC纳米颗粒的增强和时效强化作用,热处理后复合物表现出高强度。跟微米增强相比，纳米颗粒增强金属基复合材料的显著特征是有效的颗粒粘结而不发生颗粒断裂，促使强度和韧性的更好结合。这篇文章研究的复合物所达到的性能结合优于其它报道的大多数微米大小颗粒增强金属基复合材料，也有可能远远好于传统铝合金。关键词：铝合金 粉末冶金 金属基复合材料 机械性能1引言颗粒增强金属基复合材料是值得人关注的材料，由于其高强度和低密度应用于汽车和宇航领域。这种材料相比铝合金及其老化现象，其在高温下的行为也值得研究：具有良好的蠕变性和耐磨性、刚性高。包含颗粒的金属基复合材料具有显著高效的加工性具有更低的延展性。大多数研究都关注微米颗粒增强铝合金复合材料的力学性能。纳米颗粒的增强作用还未被透彻地研究。这类金属基复合材料实现了高强度同时具有高延展性，但这依赖于均质的显微组织而且工艺过程更复杂，通常采用粉末冶金技术来制备。铝合金经常因其低密度、各项同性力学性能、优异的耐腐蚀性能和合理的成本被选择作为基体材料。在铝合金中，6061是Al-Mg-Si系合金，因其高强度、良好的焊接性、耐腐蚀性好、抗应力腐蚀断裂性强、热处理性被广泛地用于结构应用。同样地以降低延展性为代价通过热处理、形成沉淀物来增加强度。SiC由于其适合的性能：像是强度高、杨氏模量、热稳定性，常用作增强相，而且SiC能与铝形成很强的连接。基质颗粒界面结合强度是很重要的，它负责控制负载转移、影响强化的效率，跟缓解脱粘一样，是复合材料断裂机制的意义所在。Al/SiC复合材料中Al4C3的形成减少了颗粒和纤维而且导致复合材料力学性能差。因此，在制造复合材料过程中，采用三个主要的技术来控制有害的界面反应：（1）基体化学组分更改，比如，Si被加入铝合金基体中，为了组织上述的界面反应；（2）表面增强改性：通过涂层或被动氧化作用在一定程度上成功阻止了有害的界面反应并提高了材料的润湿性；（3）工艺参数控制来减少界面反应。实际例子是在生产复合材料时控制加热温度和保温时间。因此，各类复合材料加工方法像分型铸造、压挤铸造、半固态成形、喷射成形和粉末冶金应用于复合材料的制造。关于增强颗粒的两个主要参数是体积分数和颗粒尺寸。随着颗粒体积分数的增加，大量位错塞积导致强度提高但却降低了延展性，因为那时形变位于不太可能调节变形的小面积塑性基体上。通过减小大量相同体积分数的颗粒尺寸来增加强度，同时延展性被保留，因为临界尺寸以下的颗粒不再断裂。如奥罗万强化一样，颗粒钉扎晶界、稳定子细胞可以加速时效反应和提高加工硬化速率。由于铝基体和SiC增强颗粒间热膨胀系数的差异，在SiC颗粒增强铝合金基体复合材料中观察到时效过程加速。本文旨在开发用于结构应用的高强度、韧性和低密度复合材料。文章关注了添加SiC的新型铝合金6061复合材料，这种材料通过粉末冶金加工过程来生产，此过程采用了500nm的 SiC纳米颗粒和低温时效处理。2实验步骤AMC提供的复合物坯料由平均直径500nm的10%和15%SiC增强颗粒组成。这些颗粒都有专门工艺来生产，包括热等静压后进行高能球磨。为了进行比较，生产的铝合金粉末，平均直径10m是不增强的。采用50吨载荷单向压实生产直径30mm、高度30mm的坯料。所有材料在挤压比为14:1、挤压杆直径7.5mm、长度1m的 Fogg & Young挤压机上进行挤压。试样在挤压前15分钟内加热到450保温20分钟。采用的是8mm/s挤压速度.挤压后试样允许空冷。接下来挤压，方案T4：525加热1小时后水淬。方案T6：人为时效，125加热8小时随后空冷。为了与文献中正常采用温度（160到185）对比，应用低温时效获得极细小沉淀物且延展性高、韧性好。期望在低温下能获得最佳T6条件下的复合材料而且SiC和铝基体之间粘结力强、界面没有脆性颗粒形成。在预挤压、挤压和时效状态下观察到了微观结构特征。飞利浦1810X射线衍射仪采用铜靶电压35KV电流50mA步长0.02，同时扫面电镜观测在JEOL 6300 和 JEOL 840A能量分散射线光谱仪（EDX）和场发射显微镜。微观结构表征后的力学性能进行了评价，显微硬度测量结果进行了执行的威尔逊仪器维氏显微硬度测试用500g20个负载。记录的涨幅均在从平均20缩进整个挤压棒材制成每个样品。此外，拉伸测试进行一个100KN英斯特朗拉力试验机上，在室温下以104s1的应变速率。将样品加工成的ASTM标准E8小尺寸试样4与16.00.1mm标距长度，4.00.1毫米计直径。两个试样的每个材料的测试是一致性评价的回应。3结果与讨论3.1显微结构特征 图1 样品的断面中作为挤压和热处理的条件的X射线衍射图图1示出的横截面的X-射线衍射图在如挤出和老化条件下的样品。在-Al峰清晰可见的。峰观察到的6061合金和复合的36.5时效热处理后仍合作伙伴，被分配到一个-Al FeSi相金属间化合物。最后，6H-SiC的阶段的峰值可以看出，在两种复合材料具有较高的峰值强度为15（重量）的SiC样品，如预期那样。该阶段的Al4C3的无峰进行观察，表明极少或没有界面反应发生，所有存在的脆化的复合材料是众所周知的。峰（111）相对于所述相对较高的强度标准图形为铝：建议Al晶纹理111沿拉伸方向，正如-看过的Poudens等。图2（a）10重量的SiC复合材料以及（b）15重量的SiC复合材料中作为挤压条件，二次电子图像在如挤出复合材料的二次电子图像条件示于图2所有这些中的均匀分布的块状500 nm的颗粒，被看见的颗粒经EDX鉴定为碳化硅。进行观察编号的聚集颗粒。样品分析热火的状态，在观察到的微观结构没有大的区别。TEM明场图像的作为挤压代表6061Al合金和复合材料样品示于图3。可以看出，在作为挤压条件的6061 Al合金100nm的析出物内的铝晶粒和晶界处，如箭头所示（图3（a）。 500nm的SiC颗粒与100nm的析出物的组合可以在作为挤压条件下（图3（b）和（c）可以看出对于SiC复合材料。 EDX是进行了在如挤出复合颗粒A（图3（d）和粒子B（图3（e），并且将结果显示在图3（六）强烈提示论文颗粒碳化硅。在TEM分析没有明确的铝碳化物或金属间化合物，观察在Al-SiC颗粒基体界面，与XRD结果达成一致。作为SiC在热力学上是不稳定的铝该阶段的Al4C3通常形成在界面上落下的用熔化的铝金与固态复合材料制造在高温处理铝基落在长的时间。其他作者观察金属间沉淀于所述Al基体-SiC的界面，例如，马洪等。观察到的微细的金属间化合物的含Mg和Cu的沉淀在2124 Al-SiC的界面有效时效处理在177C下进行8小时。在目前的工作的全过程进行中的固态和时效处理是进行了在125 C，8 小时形成所有这些碳化物受阻及金属间化合物在Al - SiC颗粒基体界面。该复合材料的微观结构已经发现，有 500nm的SiC颗粒内的6061合金基体的含有奇数块状分散体也越小， 100nm时， Al金属间化合物的晶粒和晶界在Al内部析出，产落在挤压和复合材料的热处理。3.2 机械性能图4 6061Al 合金中10%重量的SiC和15%重量的SiC作为挤压和热处理的条件的SiC 复合材料样品的工程应力 - 应变曲线测试的结果是显微硬度列于表1。硬度与加固提高分数一个明显的趋势是出现在如挤压两个老化和体积计算。另外值得注意的是，SiC复合材料表现出内附高于硬度增加有效的散热处理，所有这被认为是由于碳化硅颗粒促进改善老化反应，因为它以前观察到的其他Al基复合材料进行计算。这一部分归因于高的位错密度的颗粒周围，生成的在制冷中，由于热膨胀系数（CTE）的差异的存在。在位错被冲压出的加固基体界面放宽所产生的应力是由于铝的热膨胀系数失配（2410-6K-1）和SiC（410-6K-1）。在位错密度将会增加固溶原子的扩散速率以及所需的激活能量减少晶核的形成。由于这种效应的复合材料可达到其峰值硬度有效的耐热缩短治疗时间，或在温度比未增强合金低。拉伸设计应力 - 应变曲线示于图 4，并从材料性能评估的EM，在表1中。有增大的屈服应力（偏差为0.2），极限抗拉强度应力（UTS）和杨氏模量与增加颗粒体积分数的的明显趋势。杨氏模量（E）的增加意味着有良好的负载转移出现的颗粒与基体之间，受到强烈的Al之间和SiC粘接。该值高实现为基于颗粒复合材料，所有这些都是内部限制在加载的程度可以具有对于短纤维复合材料的情况。SiCp研究了6061铝合金和复合材料对E的测量值均符合有关报告归纳为表1中的复合在E值的相关性。屈服应力和UTS值也为项与报告的有关复合总结在表1的相应值而获得相关的。该断裂应变与SiC颗粒减小体积分数，如可以预期当添加一个易碎的组成部分。但是，降低并不那样严重，经常被看见具有微米尺寸增强材料：如表1所示的那些通过共同喷涂生产复合材料可以通过铝国际有限公司和DWA铝基复合材料。值得注意到获得的断裂应变为15（重量）SiC颗粒（500nm）的复合比通过共喷雾罐开发出Al基体和用于SiC颗粒与目的理文规模相同体积分数的2倍以上。但应注意由于增加强度和降低小的区域下的应变应力 - 应变拉伸曲线（能量断裂），也就是说这是“静态韧度”的指示，继续以上述复合研究。能源断裂与增强颗粒的维持可以存在于颗粒占有率归结为足够小这存在断裂事件发生时在颗粒的没机会。这是由于：（i）良好的颗粒分布与无聚类的由于聚类是已知的提前失效，而且不太有效的传输载荷及（ii）在降低的压力在每个粒子以及在裂纹尺寸的减小。该观察到的趋势，所用的如挤压热量和治疗中的热量取得特性的广泛的提升状况可知治疗。选为（125C中的低温时效处理8小时）改进机械性能的所有好处，显微硬度，屈服强度，抗拉强度，杨氏模量和断裂应变奇。其结果是能量有失败增加强。这样做的好处可以通过一个强大的Al基和SiC颗粒之间结合在一起的无脆性相析出的界面，很细的沉淀物分布在Al晶粒内部来解释。图5 图中（a）为6061合金断口，（b）为10的SiC以及（c）为15的SiC中的所有挤压的条件。测试样品的断裂面示于图 5。所有样品显示了宏观空穴聚集失效由于韧性基体合金6061。这将是预料之中，因为颗粒通常情况下发起的空隙，正如，被观察在微米增强复合材料用途的平均空隙大小（见表1）被发现，没有什么变化与另外的纳米粒子。目前还不清楚是否有系统的空隙含有陶瓷颗粒尽可能少的被发现与颗粒，目标空的空隙可能失去他们的有效的颗粒断裂引发的事件。没有证据表明单颗粒断裂。颗粒断裂的不足可通过，在杨氏模量且不降低观察到有效的小应变的实际上可证明。这种降为典型的复合材料具有较大尺寸的颗粒，颗粒断裂位置就会发生落在应变的初期，降低其硬化效果。发现老化样本规模较小韧窝获得在作为挤压试样可能进行相关的相当微细的析出物的分布通过低温热处理获得。4总结所用的粉末冶金路径，包括高能量的球磨，挤压和随后的HIP，发现是有效制造复合材料颗粒的均匀分布，无聚类的所有这些造成利益最大化颗粒增强带来的力学性能的影响。这个过程和用于人工时效加热处理125C在8小时内允许阻碍有害的
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
|
2:不支持迅雷下载,请使用浏览器下载
3:不支持QQ浏览器下载,请用其他浏览器
4:下载后的文档和图纸-无水印
5:文档经过压缩，下载后原文更清晰
|
川公网安备: 51019002004831号