SiCp-Al復合材料的熱變形組織演變及動態(tài)再結晶行為研究.pdf

1、針對航空航天領域對輕質、低膨脹、高強度性能的需要，本文采用粉末冶金法制備了體積分數(shù)為30％，顆粒尺寸為3.5?m的SiCp/Al復合材料。由于復合材料中含有硬脆質增強體顆粒，給復合材料的二次加工帶來了困難。因此，深入研究復合材料的熱變形行為具有重要的理論意義和應用價值。
　　本文針對 SiCp/Al復合材料的熱變形工藝設計問題，通過在 Gleeble-1500D熱模擬實驗機上進行熱壓縮變形實驗，變形溫度為623-773K、應變速率

2、為0.01-10s-1。運用金相顯微鏡、掃描電鏡和透射電鏡等分析手段探明了 SiCp/Al復合材料的顯微組織演變規(guī)律。根據(jù)應力-應變曲線構建復合材料的動態(tài)再結晶模型。
　　對 SiCp/Al復合材料的應力-應變曲線研究發(fā)現(xiàn)，該復合材料的流變應力均隨變形溫度升高或應變速率的降低而減小。采用線性回歸方法，建立了關于峰值應力與變形溫度和應變速率的本構方程，并計算出該材料的熱變形激活能。
　　對 SiCp/Al復合材料熱變形后的透射

3、圖研究表明：隨著應變速率的降低或變形溫度的升高，動態(tài)再結晶晶粒開始出現(xiàn)并逐漸長大。結合 Z參數(shù)分析了熱變形的微觀組織演變。SiCp/Al復合材料熱變形過程中的軟化機制包括動態(tài)回復和動態(tài)再結晶，其中，動態(tài)再結晶形核機制包括亞晶合并、亞晶長大和晶界弓出機制。Z參數(shù)可以作為判斷SiCp/Al復合材料軟化機制的條件，當Z參數(shù)較高時，軟化機制同時存在有動態(tài)回復和動態(tài)再結晶。當 lnZ值低于57.3275時，動態(tài)再結晶占主導地位。
　　SiC

4、p/Al復合材料發(fā)生動態(tài)再結晶時，其動態(tài)再結晶臨界應變對應?-?曲線拐點，且在???/????曲線上出現(xiàn)最小值。通過對 lnθ-ε曲線及(??(ln?)/??)??)曲線分析，可以得出同樣的結論。利用兩種方法可以求出臨界應變，分析兩組數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)兩種數(shù)據(jù)基本吻合且兩種方法均可行。
　　研究了 SiCp/Al復合材料的動力學模型及其動態(tài)再結晶晶粒尺寸模型。結果表明，SiCp/Al復合材料的動態(tài)再結晶體積分數(shù)隨變形溫度升高和應變速率降低而