脉冲强磁场处理颗粒增强铝基复合材料的微观组织和力学性能研究

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1、脉冲强磁场处理颗粒增强铝基复合材料的微观组织和力学性能研究Micros劬励lreandMechallicalPrope疵sofParticlesRe证fb赋d础硼【血啪Man叙CompositesProcessedbyMsedHi曲E1ectromagneticF1ield2014年04月独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果，也不包含为获得江苏大学或其他教育机构的学位或证书而

2、使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：袁嘈哆ⅫfV年‘月彳日学位论文版权使用授权书江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊(光盘版)电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致，允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入《中国学位论文全文数据库》并向社会提供查询，授权中国学术期刊(光盘

3、版)电子杂志社将本论文编入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》并向社会提供查询。论文的公布(包括刊登)授权江苏大学研究生处办理。本学位论文属于不保盔√。学位论文作者签名：指导教师签名：东≮气等．，年月同勘f毕年占月‘}日江苏大学硕一±学位论文摘要本文以A1．Zn4订g．Cu为基体合金，以舢．Ti．Zr．o为反应体系，采用熔体直接反应法，制备了混杂颗粒增强铝基复合材料，颗粒种类包括舢203陶瓷颗粒和舢3Ti、灿3zr和m3(Ti薄Zrl-x)(O

4、的位相关系，研究不同脉冲强磁场处理参数下复合材料的微观组织和力学性能的演变。利用金相显微镜(OM)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)和x射线应力测定仪等现代分析手段，研究脉冲强磁场处理对复合材料的显微组织以及残余应力的影响，还研究了其力学性能的变化规律，进行了机制分析。研究脉冲磁场处理对复合材料微观组织的影响，其结果显示：脉冲磁场处理后，随着磁感应强度(2T、3T和4T)和脉冲数(30、40和50)的增加材料内部的位错密度增加，表现为透射图中位错密度增大和衍射图中半高宽增大。其原因主要来自磁致塑性效应。该效应

5、的作用机理为：减少位错形核能、增加位错运动灵活性并提高位错运动来加速应力释放过程。当增加磁场作用时间，或者当基体中有大量异相颗粒或合金元素时，能够使磁致塑性效应的敏感性增加。脉冲磁场冲击处理后，不同磁感应强度、不同位相条件下的试样中有形貌特征多样的位错，其变化来自于塑性变形过程机制。研究脉冲磁场处理对复合材料残余应力的影响的结果显示：在只考虑磁感应强度的影响下，材料内的残余应力存在一个先减小再增大的趋势，在只考虑脉冲数的条件下，材料内的残余应力有先增大再减小的趋势，最低残余应力对应的工艺参数为：3T和30个脉冲，此

6、时残余应力值为．1MPa。在只考虑位相的影响下，平行的位相，也就是磁力线方向与最大主应力方向相垂直时，相对于垂直位相，材料内部的残余应力减少了30％。脉冲磁场处理能够在一定程度上消除材料的残余应力，改善材料的尺寸稳定性。研究脉冲磁场处理对复合材料力学性能的影响，结果显示：随着磁感应强度和脉冲数的增加，材料的力学性能均有所提高，表现为硬度的增大和抗拉强度的提高。在4T、30个脉冲的处理条件下，材料的抗拉强度为532．09MPa，较初始态提高20．7％。脉冲磁场处理方法通过提高材料中的位错密度，进一步有效地提高了复合材

7、料的强度，是发挥材料位错强化机制的一个重要途径。脉冲磁场处理颗粒增强铝基复合材料的微观组织和力学性能研究ll关键词：铝基复合材料，脉冲强磁场，微观组织，残余应力，力学性能江苏大学硕士学位论文ABSTRACT11lisessayismahdydbouttllere∞archofpaniclesreillforcedall

8、IniImmma訇rixcomposites．Al-Zn-Mg—Cual眦试mJmma仃i)【compositeswe陀preparedbyusingdnctmenreactionm劬odiIlm-

9、Ti-Zr_OsyStem．nerei廊rcedpanicles疵ludece删【IlicpaniclesofA1203andinterII]呛tallicc伽叩oundparticleof舢3Zr，舢3Ti锄dA13(TiⅪZrl-x)(0