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SiCpLD2复合材料的时效析出行为研究

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-10-10  浏览次数:1 选择视力保护色:

[摘要]  中华不锈钢网宣传报道:经表面改性玻璃纤维填充的PTFE复合材料的摩擦磨损性能提高了,并且稀土表面改性剂RES的作用最明显,SG

  中华不锈钢网宣传报道:经表面改性玻璃纤维填充的PTFE复合材料的摩擦磨损性能提高了,并且稀土表面改性剂RES的作用最明显,SGS/RES次之,SGS第三未经改性玻璃纤维填充的PTFE复合材料的磨损机制主要为磨粒磨损;偶联剂改性玻璃纤维填充的PTFE复合材料和偶联剂与稀土改性玻璃纤维填充的PTFE复合材料的磨损机理相同,均以疲劳磨损为主;稀土改性玻璃纤维填充PTFE复合材料只出现了轻微磨损,这是由于玻璃纤维经稀土表面改性后极大地改善了玻璃纤维与PTFE基体之间的界面结合力,使稀土改性玻璃纤维填充的PTFE复合材料具有优异的摩擦磨损性能。
  
  SiC颗粒在基体中均匀分布(a)(b)(c)分别给出了体积分数为40%SiCp/LD2复合材料及其基体合金经530丈固溶后经130T,160丈和190T:时效后的硬化曲线。图中每一个数据点均为每个试样上不同5处的硬度平均值。从图中可以看出:①复合材料在时效过程中始终保持比基体合金高的硬度,其峰值硬度比基体合金的峰值硬度高出60100HV左右;②不同温度下的时效曲线形状非常相似,规律基本相同,复合材料峰时效的硬度值增加幅度较小,仅为十几个硬度值;③复合材料达到峰时效的时间在各种时效温度下较基体合金峰时效出现的时间略有提前,在130T:较低温度时的峰时效时间为9h,较基体合金LD2的峰时效时间提前很多。
  
  130弋时效时效时间(h)LD2是Al-Mg-Si系铝合金,其时效脱溶过程为:过饱和固溶体―球状G.P.区―针状G.P.区―杆状P'相―片状P相(MSi)。其中G.P.区是通过淬火空位的偏聚形成的,与基体完全共格。印相是通过在缺陷区形核或在G.P.区基础上长大形成的,与基体保持部分共格关系。卩相是稳定相,它是由相长大而形成,与基体完全脱离了共格关系,在峰时效时的主要强化相为G.P.区。
  
  中华不锈钢网宣传报道:SiCp/LD2复合材料与基体合金在不同时效度下硬度随时间的变化曲线SiCp/LD2复合材料由于SiC颗粒与基体LD2合金的热膨胀系数不同,在淬火时造成高密度的位错(见),这些位错以及颗粒与基体界面的存在抵消了淬火时产生的部分空位,使空位数量急剧减少,并且SiC颗粒本身也阻碍着空位的聚集,从而阻碍主要依靠空位聚集而析出的G.P.区在时效中的析出。差热分析(DSC)也证实了这一现象。从中几乎不能辨认出有G.P.区析出的迹象,这是由于基体合金中G.P.区形成速度本来就慢,而增强相的引入减小了基体中非平衡空位的浓度,因而更加抑制了G.P.区的形成。在中仅能确认在200~400T;之间区域有一个放热峰,依据,是在较短时间内P'相的析出和溶解。对比还可以看到,基体合金中p'相的放热峰很尖锐,但复合材料的放热峰则较为平缓,这表明复合材料的卩'相析出的温度范围要比基体合金大。SiCp/LD2复合材料的P'相析出放热峰出现的温度为290丈左右,而基体合金LD2的为320丈左右,SiCp/LD2复合材料的P'相析出峰提前。、另外,虽然SiCp/LD2复合材料中G.P.区的析出受到阻碍,但由于SiCSiCp/LD2复合颗粒的介人而引人的残余应力和篼密度位错及界面,为强烈依赖于位错等材料离密度位错缺陷形核的卩'相提供了非均匀形核的有利场所,降低卩'相的形成激活能,促进其沉淀析出。
  
  由可见,SiCp/LD2峰时效时主要的析出相相形态较为细密,而基体合金LD2中的p'相通常较为粗大。随着时效温度的提高,由于热激活及扩散的加强F相析出速度加快。
  
  2.2时效温度对SiCp/LD2复合材料及LD2时效后硬度的影响将130TU160丈、190丈的时效硬化曲线相比较后发现,在时效初期,硬度增加的幅度是相同的,但随着时效时间的延长,130时效的硬度峰值超过了160和190丈的时效峰值。由前面分析可知,由于SiC颗粒引人的高密度位错为(3'相析出提供了大量的形核场所,这样随着p'相数量及弥散度的增大,其强化效果越加明显。时效初期,它们的位错密度相同,其硬度增加幅度相差不大,随着时效时间的增加,190尤时效的试样位错密度降低较快,这样就减少了(3'相的析出并且降低了相的弥散度,从而导致峰时效硬度降低。温度较高,卩'相易长大,这也是其硬度降低的一个因素。相反,与190t时效相比较,130丈时效的(3'相析出比较充分,而且数量较多,分布弥散,这样可使其硬度达到较好状态。130t、160:和190三种时效温度下峰时效时间分别为11h、10h和8h0时效温度对基体合金和复合材料峰值时效时间(a)和峰值硬度增(b)的彩响(a)和(b)分别示出了三种时效温度下,时效温度对基体合金和复合材料达到峰值硬度的时间和峰值硬度的影响。可见,基体合金和复合材料达到峰值的时间均随温度的升高而缩短,复合材料在130时达到硬度最高值,而基体合金在190丈达到最高值。中华不锈钢网宣传报道

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