SiCP_Al复合表层的制备与表征

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1、分类号:学校代码:10128UDC:学号:2015110057硕士学位论文学生类别：全日制学术型硕士研究生学科名称：材料科学与工程论文题目：SiCP/Al复合表层的制备与表征英文题目：PreparationandcharacterizationofSiCP/Alcompositelayer学生姓名：喻奥导师姓名：史志铭教授二○一八年六月原创性声明本人声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得内蒙古工业大学及其他教育机构的学位或证书而使用过的材料

2、。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：2018.06.12日期：2018.06.12学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：内蒙古工业大学有权将学位论文的全部或部分内容保留并向国家有关机构、部门送交学位论文的复印件和磁盘，允许编入有关数据库进行检索，也可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。为保护学校和导师的知识产权，作者毕业后涉及该学位论文的主要内容或研究成果用于发表学术论文须征得内蒙古工业大学就读期间导师的同意，并且版权单位必

3、须署名为内蒙古工业大学方可投稿或公开发表。本学位论文属于保密□，在年解密后适用本授权书。不保密□√。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：2018.06.12日期：2018.06.12内蒙古工业大学硕士学位论文摘要SiC颗粒增强铝基复合材料(SiCp/Al)具有很高的硬度和耐磨性，在航空、航天以及汽车等领域具有重要应用。将SiC颗粒作为增强相，加入到铝基体中制备出含有高SiC体积分数的SiCp/Al复合表层的结构件，其外表面具有高硬度和高耐磨性，而其内部可保持良好的塑性。迄今为止，大多数复合材料的研究都集中于材料整体的复合，本课题的研究

4、则主要注重对材料表面的复合，研究了离心铸造法制备SiCp/Al复合表层的制备工艺、微结构和性能。以铝镁合金，SiC颗粒为主要原料，通过对SiC颗粒的预处理，采用离心铸造的方式制备了SiCp/Al的复合表层。研究了浇注温度、转速以及SiC颗粒体积分数等因素对SiCp/Al复合表层的组织和性能的影响。使用扫描电子显微镜(SEM)和X-射线衍射仪(XRD)对SiC颗粒高温预处理前后的成分和表面形貌进行了分析。经过高温处理后的SiC颗粒表面出现了SiO2，SiO2以白点的形式存在于SiC颗粒的表面，SiO2的出现改善了SiC颗粒和铝基体之间的润湿性。通过对复合表层磨损后

5、的表面观察分析，发现复合表层在磨损的过程中起到了保护铝基体的作用，防止铝基体表面出现较大的犁沟；在磨损的过程中，铝基体发生了塑性变形，增加了铝基体的耐磨性，在这两个因素的作用下复合表层的耐磨性大大提高。浇注温度在670℃和680℃时，复合层的厚度稳定；浇注温度在680℃时，复合表层中SiC颗粒的体积分数更大，最高可达到48.5%；通过加入SiC颗粒增强铝基体制备的复合表层在压力200N，300r/min，240目砂纸磨损的试验条件下，最小磨损量为0.2mg/min，最大磨损量也仅为0.9mg/min；在SiC体积分数不变的情况下，复合表层的硬度随着浇注温度的升高

6、而增大。在浇注温度为680℃时，复合表层的硬度达到最大。SiC体积分数和浇注温度相同时，复合表层的硬度随着转速的增加先增大后减小，且在转速为1300r/min时达到最大。关键词：SiC颗粒；铝基；硬度；耐磨性；离心铸造I内蒙古工业大学硕士学位论文AbstractAluminummatrixcomposites(SiCp/A)reinforcedbySiCparticleshavehighhardnessandwearresistance,andhaveanimportantapplicationinaviation,aerospaceandautomotive.

7、SiCparticles,asreinforcementphase,areaddedtoAlmatrixtoprepareakindofcompositelayercontaininghighSiCvolumefraction,whichhashighhardnessandgoodwearingresistance,andgoodplasticityinitsinterior.Sofar,mostofthecompositeshavebeenfocusedonthewholecomposite,thepreparationprocess,microstructu

8、reandpropert