2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、針對活塞用鋁硅合金ZL109工況條件差,高溫性能不穩(wěn)定的問題,本文通過向熔融態(tài)ZL109合金中添加Fe2O3-CuO-CrO3/Al混合壓塊,采用傳統(tǒng)鑄造工藝制備了活塞用Al2O3p/ZL109復合材料。系統(tǒng)研究了Al與Fe2O3、CuO、CrO3之間的反應熱力學和Al2O3p/ZL109復合材料的制備工藝,探索了不同稀釋劑Al含量對反應的產物及其分布的影響,對復合材料的組織和性能進行分析和測試,取得的結果如下:
   Al與F

2、e2O3、CuO、CrO3呈現一個反應梯度,混合壓塊燒結試驗證明,Al與三種氧化物的反應順序為Fe2O3>CuO>CrO3,反應的產物為Al2O3粒子和不同的金屬間化合物,壓塊中的粉末配比、壓塊密度、反應的燒結溫度、保溫時間對反應產物都有影響。利用液態(tài)原位反應工藝制備的Al2O3p/ZL109復合材料中,Al2O3粒子尺寸細小,在基體中分布均勻,與基體界面結合干凈,結合力強;Fe、Cu、Cr元素的加入使得ZL109進一步合金化。通過選取

3、合理的制備工藝,有望獲得良好的活塞用鋁基復合材料。
   研究表明, ZL109加熱到820℃-870℃熔煉,在780℃下加入混合壓塊,當混合壓塊中Al含量為30wt%時,原位反應在ZL109中進行的比較充分,得到的Al2O3p/ZL109復合材料組織均勻,力學性能較好。Mg可作為反應的誘導劑,可減少反應誘導時間,當Mg含量為3wt%時,反應誘導時間為1s左右。SEM觀察表明,復合材料中的Al2O3分布均勻,在ZL109中彌散分

4、布;反應生成的金屬間化合物在基體中形成熱穩(wěn)定好的硬質顆粒。TEM觀察表明,生成的Al2O3粒子形狀近似橢圓形,尺寸在0.1μm左右。
   當Al2O3p/ZL109復合材料中Fe、Cu、Cr元素含量分別達到0.656wt%、1.407wt%、0.1419wt%時,復合材料硬度比基體合金提高了1.9%,室溫抗磨性提高了2.93%,300℃下的摩擦系數降低了28.6%,在300℃下保溫半小時后的拉伸強度最高可達178MPa,平均高

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