包覆混料工艺对混合尺寸强化粒子sicpfe复合材料性能影响的研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文包覆混料工艺对混合尺寸强化粒子SiCp／Fe复合材料性能影响的研究作者姓名：王野指导教师：宗亚平教授东北大学材料与冶金学院申请学位级别：硕士学科类别：工学学科专业名称：材料学论文提交日期：2014年6月论文答辩日期：2014年6月学位授予日期：2014年7答辩委员会主席：眵亏召华彖嫒评阅人：粟胡研瓤良重剑锋舀!J教授东北‘大学2014年6月万方数据AThesisinMaterialsScienceEffectsofHighEnergyBallMillingonPropertiesofFe--basedCompositesReinf

2、orcedbySizeMixtureofSiCParticlesByWangYeSupervisor：ProfessorZongYapingNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢=也思0学位论文作者签名：五野日期：加-吵乡．；。学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完

3、全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口学位论文作者签名：撕签字日期：训／甲、乡·≯／氓锋吖导师签名：家矽彳／签字日期：沙f尹．莎．弓汐万方数据东北大学硕士学位论文摘要包覆混料工艺对混合尺寸强化粒子SiCp原e复合材料性能影响的研究摘要颗粒增强铁基复合材料具有高强度和优异的耐磨性能等一系列优点，因而得到广泛的开发和研究关注，已经表现出巨大

4、的应用前景。SiC颗粒以高硬度，高耐磨，密度小，耐高温，价格低等优点而被广泛应用于制备复合材料。对于SiC颗粒增强金属基复合材料，增强颗粒在基体中的分布均匀性对颗粒增强金属基复合材料的性能具有重要影响，所以研究包覆混料工艺对SiCp／Fe复合材料性能的影响十分必要，本课题组已经对包覆混料工艺进行了初步研究，本文主要研究SiC颗粒化学镀铜后包覆混料工艺对复合材料性能的影响。实验得出：包覆混料工艺球料比为3：l，转速为200r／min时，SiCp／Fe复合材料的力学性能随混料时间先升后降，混料时间在3h时，材料各项性能最好。采用本研究得出的最佳包覆混料工艺，电流直加

5、热动态热压烧结后，相对于普通混料工艺，SiC粒子未镀铜，含量20％，粒子标称尺寸21／am的SiCp／Fe复合材料，抗拉强度提高了13％，延伸率提高了53．3％。而对于粒子镀铜的该SiCp／Fe复合材料，抗拉强度提高了7％，延伸率提高了20％。粒子镀铜后包覆混料工艺仍然能有效改善复合材料的性能，充分体现了包覆混料工艺的重要性。本文采用最佳包覆混料工艺，研究了SiC镀铜后不同尺寸混合增强铁基复合材料性能的对比，结果表明：lO岬1+211am(1：1)混合尺寸SiC颗粒增强铁基复合材料，SiC体积分数为30％时，其抗拉强度提高值最大，比219m单一尺寸强化的该复合材

6、料提高了70MPa。与粒子不镀铜处理的复合材料的混合强化作用的研究结果对比，镀铜粒子混合强化对强度表现出相同幅度的改善作用。我们进一步研究了混合尺寸表面镀铜SiC颗粒增强铁基复合材料的磨损性能，结果表明：混合尺寸SiC颗粒增强的铁基复合材料的磨损性能好于单一尺寸。当SiC体积含量为20％，镀铜SiC粒子尺寸为21“rn与459m混合时，磨损量最少，与单一尺寸颗粒增强铁基复合材料相比，复合材料的磨损量显著降低。随SiC颗粒含量由20％增加到30％，SiCp／Fe复合材料的磨损量增加，磨损性能变差，这是由于当SiC颗粒含量过高时，随着颗粒含量增加，材料微观缺陷增多，

7、使SiCp／Fe万方数据东北大学硕士学位论文摘要复合材料的磨损性能明显降低。磨损照片分析表明，219m+45pm尺寸组合的SiC颗粒增强铁基复合材料的磨损照片与459m单一尺寸强化相比，试样表面划痕和犁沟现象不明显，而单一459m尺寸强化SiC颗粒增强铁基复合材料的磨损表面有块状物质脱落，出现凹坑，这表明，混合尺寸SiC颗粒增强铁基复合材料的磨损性能好，可能是由于混合尺寸颗粒增强提高了复合材料的强度，减少界面缺陷，减少了强化粒子的磨损脱落，又能更好的抵抗摩擦面的微切削损伤。关键词：铁基复合材料；表面化学镀；包覆混料；混合尺寸颗粒；力学性能IV万方数据东北大学硕士

8、学位论文Abstract