梯溫楔壓對噴射沉積SiC-,p--7090鋁基復合材料致密化的影響.pdf

1、坩堝移動式噴射沉積技術作為一種先進的材料制備新技術，在制備大尺寸合金及金屬基材料方面具有顯著的優(yōu)越性。然而噴射沉積坯料通常存在一定數(shù)量的孔隙，顆粒表面存在一定數(shù)量的氧化膜，顆粒之間未能完成良好的冶金結合狀態(tài)。因些需要致密化和塑性變形才能獲得理想的組織和性能。楔形壓制是一種新型的壓制工藝，即通過局部變形、多道次小變形累積實現(xiàn)大變形的致密化加工方法。本文在恒溫楔壓的基礎上引入溫度梯度，很好的解決了恒溫楔壓時高向變形不完全的問題，大大減化了工

2、藝流程，本文主要對比研究了恒溫楔壓與梯溫楔壓兩種加工工藝對SiC/7090鋁基復合材料致密化的影響，并系統(tǒng)的研究了梯溫楔壓的致密化規(guī)律，通過對比實驗發(fā)現(xiàn)梯溫楔壓很好地解決了恒溫楔壓時一次加工后致密化效果不佳的問題，這對大尺寸噴射沉積多孔材料的后續(xù)致密化和塑性變形的研究具有重要的指導意義，本文主要得出如下結論： (1)通過模擬坯料的加熱過程，得知對坯料加熱時，當加熱時間為90min時，坯料的溫度梯度最為理想，呈現(xiàn)出136℃的溫度梯

3、度。通過實驗中對坯料的加熱過程得知，當加熱為時間為90min時，坯料的正面及側面分別呈現(xiàn)出180℃及250℃的溫度梯度。 (2)梯溫楔壓時，坯料首先呈現(xiàn)出“雙曲線”的形狀，在中期與后期，坯料與模壁完全接觸。恒溫楔壓時，坯料始終呈現(xiàn)出“倒梯形”的形狀。梯溫楔壓初期上層與下層的金屬流動優(yōu)于中層的金屬，中期與后期，金屬的流動趨于均衡，最終整體基本達到致密化效果。恒溫楔壓時，坯料的上層金屬首先發(fā)生流動，上層的流動速率大于中下層的金屬，在

4、整個壓制過程中，中下層金屬始終未與模壁接觸。 (3)梯溫楔壓與恒溫楔壓時，最大高向壓下量均為25％，在同一位置的取樣點，梯溫楔壓的相對密度均高于恒溫楔壓的相對密度。梯溫楔壓與恒溫楔壓時都是上層的硬度值最大，最大值分別為117.3HB與118.3HB，梯溫楔壓時硬度值分布比較均勻，大部分區(qū)域的硬度值都大于100HB，而恒溫楔壓的硬度值分布不均勻，底層的最大硬度值僅為68.5HB。 (4)梯溫楔壓過程中，高向變形量為5％，1

5、5％以及25％時，在長度方向上，沿壓頭運動方向，坯料的相對密度逐漸增大。在寬度方向上，坯料中間的相對密度最小，坯料邊緣的相對密度較大。 (5)梯溫楔壓過程中，當高向變形量為5％時，相對密度呈現(xiàn)出上層最大，下層次之，中間層最小的分布規(guī)律。當高向變形量為1 5％與25％時，相對密度呈現(xiàn)出上層最大，中間層次之，下層最小的分布規(guī)律。 (6)梯溫楔壓過程中，當高向變形量為25％時，試樣的抗拉強度為304.52MPa，伸長率為2.4