SiCp-Al復(fù)合材料電火花加工的表面特性及化學(xué)鍍鎳工藝研究.pdf

1、本研究采用壓力浸滲方法成功制備了三種SiCp/Al-20Si復(fù)合材料，其中SiC顆粒體積分?jǐn)?shù)分別為：45％、55%、65%。對三種復(fù)合材料分別進(jìn)行了相同工藝的電火花加工實(shí)驗(yàn)，通過對復(fù)合材料的顯微組織觀察、物相分析、物理性能的測試，對加工后的材料表面以及加工過程中產(chǎn)生的粉末顆粒的顯微組織、物相變化進(jìn)行了研究，揭示了復(fù)合材料的去除機(jī)理，并對比分析了復(fù)合材料表面性能的影響規(guī)律，最后初步探索了電火花加工表面的化學(xué)鍍鎳工藝。
　　復(fù)合材料經(jīng)

2、電火花加工后表面凹凸不平，組織疏松且含有孔洞、裂紋等缺陷；剖面可分為重鑄層、加工熱影響區(qū)以及材料內(nèi)層組織等區(qū)域，重鑄層深度為2~5μm，加工影響區(qū)中有SiC顆粒富集的現(xiàn)象，影響區(qū)深度約為100μm。電火花加工過程中復(fù)合材料主要發(fā)生熔化、氣化、分解、脫落以及氧化等反應(yīng)，使得表層組織從復(fù)合材料上脫離從而達(dá)到材料去除目的。
　　性能測試結(jié)果表明：復(fù)合材料的電火花加工表面粗糙度為3~5μm之間，55%vol.SiCp/Al-20Si復(fù)合材

3、料粗糙度最高；表面的殘余應(yīng)力為30~60MPa，且隨SiC顆粒體積分?jǐn)?shù)的增加而變大；加工后復(fù)合材料布氏硬度增加約4%；納米硬度與彈性模量值分別在29~42GPa、0.6~0.8GPa之間；經(jīng)電火花加工后，電阻率上升約5%，熱導(dǎo)率下降約10%，彎曲強(qiáng)度降低幅度在6%~13%之間，不同體積分?jǐn)?shù)復(fù)合材料的降幅與表面粗糙度相關(guān)。摩擦磨損試驗(yàn)結(jié)果表明加工表面的摩擦系數(shù)較低，摩擦磨損形式主要為粘著磨損與氧化磨損。
　　鍍鎳試驗(yàn)結(jié)果表明：成功探