大尺寸7075-SiCp復(fù)合材料循環(huán)壓制工藝研究.pdf

1、目前大尺寸沉積坯件進(jìn)行致密化加工的報導(dǎo)很少，而且用擠壓，鍛造等工藝對大尺寸噴射沉積坯件進(jìn)行致密化加工，材料性能并不理想。為了獲得高性能的大尺寸噴射沉積坯件，擴(kuò)展噴射沉積材料的應(yīng)用范圍，本文提出采用循環(huán)壓制工藝對噴射共沉積大尺寸坯件進(jìn)行致密化加工。研究了噴射共沉積7075/SiCp復(fù)合材料在循環(huán)壓制過程中的變形規(guī)律、致密化規(guī)律以及組織變化規(guī)律，并對大尺寸噴射共沉積7075/SiCp復(fù)合材料的循環(huán)壓制工藝和材料性能進(jìn)行研究。研究的主要內(nèi)容和

2、得到的主要結(jié)果如下： (1)研究噴射共沉積7075/SiCp復(fù)合材料，在循環(huán)壓制過程中的變形規(guī)律與致密化規(guī)律。 用網(wǎng)格法研究了7075/SiCp復(fù)合材料坯料在循環(huán)壓制過程中的變形規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)坯料的橫向變形分為四個的區(qū)域。高向變形在壓制開始階段在坯料表面最大，在壓制后期坯料中部具有最大的平均高向壓下量。帶有間隙的循環(huán)壓制，可以提高坯料的致密化效果。在橫向變形量為10％和15％時，復(fù)合材料坯料循環(huán)壓制后形狀完整。420℃循

3、環(huán)壓制后，閉合的孔洞能夠形成良好的結(jié)合，是適宜的壓制溫度。 (2)研究噴射共沉積7075/SiCp復(fù)合材料，在循環(huán)壓制過程中的孔洞變形與SiC顆粒分布規(guī)律。 孔洞在不同的應(yīng)力狀態(tài)條件下和循環(huán)壓制階段具有不同的變形過程。研究發(fā)現(xiàn)，坯料中部的三向壓應(yīng)力最有利于孔洞的變形與閉合。在循環(huán)壓制致密化初期，孔洞尺寸迅速減小。在塑性變形致密化階段，孔洞將隨著壓下量的增加而閉合。沉積坯和擠壓坯在循環(huán)壓制過程中，SiC顆粒的富集帶和貧乏帶

4、都在不斷變薄。沉積坯中SiC顆粒富集帶內(nèi)SiC顆粒發(fā)生破碎，而在SiC顆粒貧乏帶內(nèi)SiC顆粒破碎不明顯。擠壓坯循環(huán)壓制后SiC顆粒破碎明顯。 (3)研究大尺寸噴射共沉積7075/SiCp復(fù)合材料的循環(huán)壓制工藝及性能。 對大尺寸7075/SiCp復(fù)合材料沉積坯進(jìn)行四道次的循環(huán)壓制，可以使大尺寸沉積坯料的相對密度達(dá)到96％以上。對大尺寸7075/SiCp復(fù)合材料擠壓坯進(jìn)行兩道次的循環(huán)壓制，可以使擠壓坯的相對密度達(dá)到98％以上