7050AlGr复合材料力学性能及阻尼行为研究

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1、中南大学硕士论文摘要摘要本文采用包套挤压的方法制备了7050A1／Gr复合材料，利用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜及多功能内耗仪等多种分析检测手段，研究了石墨(研)含量和热处理制度对7050Al／Gr复合材料组织、时效析出、力学性能和内耗性能的影响，并对7050Al／Gr复合材料的阻尼机理进行了探讨，得出以下结论：，(1)包套挤压法能制备得到石墨颗粒分布均匀，致密度98％以上的7050AI／Gr复合材料。随着Gr含量的增加，7050AI／Gr复合材料的孔隙率增加，抗拉强度、延伸率、弹性模量下降，阻尼性能提高。(2)7050A1／Gr复合材料和7050A1合金时效时具有相似硬度变化曲线；石墨颗粒

2、加入后，复合材料的硬度降低，峰时效时间提前。loo℃峰时效时间为28h比基体合金提前至少7h，峰值硬度156；120℃峰时效时间为20h比基体合金提前4h，硬度为160；140℃峰时效时间为12h比基体合金提前2h，峰值硬度为152。(3)Gr颗粒的加入在复合材料中引入大量的位错，使T17相的析出激活能从93．42KJ／mol降低到86．02KJ／mol，促进”7相的加速析出。(4)150℃以下7050A1／Gr复合材料阻尼随温度的升高缓慢增加，150℃"'-'250℃之间阻尼随温度的升高而迅速增加。7050AU4Gr复合材料经不同淬火速率淬火后阻尼性能在室温"--'150℃时相差不大，150

3、℃以上阻尼性能的大小为：液氮淬火>水淬>空冷>炉冷，淬火速率越大，阻尼性能越好。(5)室温下，7050AU4Gr复合材料在0．1Hz"--1Hz范围内阻尼基本不随频率变化，1Hz'-"10Hz范围内阻尼随频率的升高急剧上升。在所测试的振幅范围10×10{"-'70X10喝内，阻尼随应变增幅没有明显变化。(6)在室温,--,1500c温度范围内，位错内耗是使7050AI／Gr复合材料获得高阻尼性能的主要机制。随着温度的升高(150"C'---'250"C)，石墨颗粒与基体的界面滑移及位错脱钉成为高温下7050AI／Gr复合材料高阻尼性能的主要来源。关键词7050A1／Gr复合材料，力学性能，显微

4、组织，阻尼性能函。中南大学硕士论文ABSTRACTABSTRACT7050AI／Grcompositeswerepreparedbysheathhotextraction．Theinfluencesofgraphite(or)andheattreatmentonmicrostructure，phasetransformationandinternalfrictionof7050AI／Grcompositeshavebeenstudiedbyopticalmicroscope，scanningelectronmicroscope，transmissionelectronmicroscopeand

5、multifunctionallowfrequencyinternalfriction．Theintemalfrictionmechanismof7050AI／Orcompositeshasbeendiscussed．Theresultsareasfollowing：(1)Thecompact7050A1／Grcompositescanbepreparedbysheathhotextraction．theirrelativedestinywereuptomorethan98％．Withtheincreaseofgraphitevolumefraction，themechanicalproper

6、tiesof7050A1／Grcompositesdecrease，thedampingpropertiesofcompositeincrease．(2)The7050AI／4Grcompositesage-hardeningbehaviorissimilar谢th7050A1alloy．WiththeadditionofOrparticulates，thehardnessofcompositesdecreases，andthetimetoreachthepeakhardnessisshortened．Whenageingat100"12，thetimetopeakageingofeoposi

7、tesis28h，7hlessthan7050A1，andthepeak—hardnessis156．Whenageingat120"C，thetimetopeakageingofcopositesis20h，4hlessthan7050A1，thepeak—hardnessis156．Whenageingat140。C，thetimetopeakageingofcopositesis12h，2h