離心鑄造SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料活塞的組織性能研究.pdf

1、本文研究了機(jī)械攪拌法制備SiC顆粒增強(qiáng)ZL104/ZL109合金復(fù)合材料漿料的工藝，同時(shí)對(duì)制備的復(fù)合材料漿料進(jìn)行了離心鑄造成形工藝的研究，并對(duì)成形零件的組織、成分和性能進(jìn)行了重點(diǎn)的研究。研究表明自行設(shè)計(jì)的制備裝置合理可行，研究制備出了流動(dòng)性良好的顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料漿料，得到了SiC顆粒在頭部偏聚，裙部無顆粒的鋁活塞，離心鑄造成形零件完整光潔、組織致密，性能優(yōu)良。本論文主要包括以下研究?jī)?nèi)容：
　　 研究了重量達(dá)到18kg、體積分

2、數(shù)為20％、三種平均粒徑為15μm，30μm，50μm的SiC顆粒增強(qiáng)ZL104/ZL109兩種基體合金的復(fù)合材料制備技術(shù)，確定了SiC顆粒的預(yù)處理工藝路線和合理的復(fù)合材料制備工藝。應(yīng)用三維軟件UG自行設(shè)計(jì)一套成型活塞的模具，并機(jī)械加工成模具。在自行設(shè)計(jì)的木制芯盒中制成活塞型芯。
　　 根據(jù)基體材料的不同，本文采用了兩種澆注工藝制備出顆粒增強(qiáng)的復(fù)合材料活塞零件。從零件線切割試樣宏觀組織上看，ZL104為基體的復(fù)合材料零件(簡(jiǎn)稱工

3、藝一)明顯分為有SiC顆粒的頭部增強(qiáng)層、無SiC顆粒的裙部區(qū)和有明顯孔洞缺陷的澆口區(qū)三層；ZL109為基體的復(fù)合材料零件(簡(jiǎn)稱工藝二)無明顯顆粒分層現(xiàn)象。對(duì)兩種工藝條件下的零件微觀組織結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能進(jìn)行了對(duì)比分析。結(jié)果表明：工藝一增強(qiáng)層中顆粒分布均勻，無明顯孔洞缺陷，組織更為致密；工藝一頭部增強(qiáng)層的顆粒百分比高于工藝二；兩種工藝條件下，試樣增強(qiáng)層的布氏硬度在70HRB/80HRB左右，而少SiC顆粒裙部材料硬度大致為50HRB/60HR