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机械冲击包覆工艺对SiCp/Fe复合材料组织性能的影响 被引量：2
1
作者 庄伟彬 宗亚平 +1 位作者 张跃波 曹新建 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期663-668,共6页
提出了粉末冶金制备颗粒增强铁基复合材料的机械冲击包覆工艺,研究了工艺参数对复合材料组织和性能的影响.结果表明,当球料质量比5∶1,行星球磨机转速225 r/min,冲击包覆120 min时,可以避免机械合金化损伤强化粒子或基体,并能实现基体... 提出了粉末冶金制备颗粒增强铁基复合材料的机械冲击包覆工艺,研究了工艺参数对复合材料组织和性能的影响.结果表明,当球料质量比5∶1,行星球磨机转速225 r/min,冲击包覆120 min时,可以避免机械合金化损伤强化粒子或基体,并能实现基体对强化粒子的最佳包覆.新工艺改善了复合材料中增强粒子分布的均匀性,并且增强体含量越高,机械冲击包覆对提高制备复合材料性能的效果越显著.机械冲击包覆使增强粒子镶嵌进入铁粉颗粒中,避免了复合材料中因增强粒子相互接触而产生的界面缺陷,利于载荷从基体向增强粒子传递,因而复合材料的力学性能得到了提高. 展开更多
关键词 金属基复合材料 机械冲击包覆 sicp fe复合材料 力学性能
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SiCp/Al复合材料切削去除机理仿真分析与试验验证
2
作者 周家康 卢明明 魏文庆 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第8期1401-1407,共7页
SiCp/Al复合材料的高比强度/比刚度、良好的韧性等优点使其在工程领域具有很大的应用潜力。针对25vol%SiCp/Al复合材料切削去除过程,建立多相二维微观有限元模型,结合实验从颗粒变形行为、切屑形成及表面形貌等方面探究材料去除机理。... SiCp/Al复合材料的高比强度/比刚度、良好的韧性等优点使其在工程领域具有很大的应用潜力。针对25vol%SiCp/Al复合材料切削去除过程,建立多相二维微观有限元模型,结合实验从颗粒变形行为、切屑形成及表面形貌等方面探究材料去除机理。研究表明仿真分析与实验结果具有良好的一致性,SiC颗粒变形行为受刀具-颗粒相对位置影响,主要体现为断裂、脱粘以及压入基体等形式。界面脱粘及基体塑性断裂导致的裂纹扩展是分段锯齿型切屑产生的主要原因,凹坑、划痕、基体撕裂以及颗粒断裂是加工表面/亚表面损伤的主要形式。研究结果从微观上揭示了SiCp/Al复合材料去除机理,为提高其可加工性提供有益借鉴。 展开更多
关键词 sicp/AL复合材料 有限元 切削 去除机理
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高体积分数SiCp/Al复合材料电火花加工的工艺参数优化
3
作者 和利伟 孟建兵 +3 位作者 董小娟 郑泽旭 王承志 高弘霖 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第10期199-204,共6页
针对高体积分数SiCp/Al复合材料加工难度较大、加工质量不理想等问题,开展了SiCp/Al复合材料的电火花加工(electrical discharge machining,EDM)工艺试验研究。以峰值电流、脉冲宽度和放电电压为输入参数,以材料去除率、电极损耗率、表... 针对高体积分数SiCp/Al复合材料加工难度较大、加工质量不理想等问题,开展了SiCp/Al复合材料的电火花加工(electrical discharge machining,EDM)工艺试验研究。以峰值电流、脉冲宽度和放电电压为输入参数,以材料去除率、电极损耗率、表面粗糙度为EDM加工的表征手段,设计正交试验;采用灰色关联法(grey relational analysis,GRA)将多项工艺指标转化为一种综合评价指标,并获得峰值电流、脉冲宽度、放电电压等主要工艺参数的最佳组合。研究结果表明,在峰值电流1.5 A、脉冲宽度60μs和放电电压35 V的条件下,高体积分数SiCp/Al复合材料EDM加工的电极损耗率和表面粗糙度显著降低,表面质量明显提升。 展开更多
关键词 sicp/AL复合材料 电火花加工 灰色关联度 参数优化 表面形貌
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杯形砂轮旋转超声磨削SiCp/Al复合材料表面微观形貌预测与试验
4
作者 邱俊宇 秦慧斌 +1 位作者 冯毅 贺牧 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第1期67-74,共8页
SiCp/Al复合材料具有优异的综合性能,在高科技制造领域得到了广泛应用,但其硬度高、加工困难。杯形砂轮旋转超声磨削常被用来端磨硬脆材料表面,但大尺寸杯形砂轮的谐振模态多样、加工机理复杂,凭经验难以预判磨削后工件的表面微观形貌... SiCp/Al复合材料具有优异的综合性能,在高科技制造领域得到了广泛应用,但其硬度高、加工困难。杯形砂轮旋转超声磨削常被用来端磨硬脆材料表面,但大尺寸杯形砂轮的谐振模态多样、加工机理复杂,凭经验难以预判磨削后工件的表面微观形貌和粗糙度。为此,该文基于数值模拟方法,以杯形砂轮磨粒随机分布为原则,在MATLAB中建立了数值仿真模型,推导了旋转超声磨削磨粒的运动方程,预测了磨削试件的表面微观形貌与粗糙度。最后,以SiCp/Al复合材料为磨削对象,对比仿真与试验结果,验证了仿真模型的有效性。该方法可为杯形砂轮旋转超声磨削最优化参数的选择提供参考,并实现高质量、高效率和低成本的磨削。 展开更多
关键词 旋转超声磨削 sicp/AL复合材料 仿真 表面形貌 表面粗糙度
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快速致密化制备SiCp／Fe复合材料及其性能研究 被引量：2
5
作者 杨玉芳 宗亚平 徐娜 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期132-134,共3页
研究了一种电流直加热动态热压快速致密化工艺,采用此工艺克服了粉末冶金法和铸造法的局限性,快速制备了10vol%SiCp/Fe复合材料,考察了材料在不同烧结电压和不同烧结时间情况下的致密化行为及其力学性能,结果表明此工艺制备的10vol%SiCp... 研究了一种电流直加热动态热压快速致密化工艺,采用此工艺克服了粉末冶金法和铸造法的局限性,快速制备了10vol%SiCp/Fe复合材料,考察了材料在不同烧结电压和不同烧结时间情况下的致密化行为及其力学性能,结果表明此工艺制备的10vol%SiCp/Fe复合材料,相对密度达到99.6%,布氏硬度为477HB.抗拉强度为912MPa.显微组织细小均匀。 展开更多
关键词 sicp/fe复合材料 电流烧结 快速致密化 力学性能
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超声振动辅助切削SiCp/Al复合材料的加工机理及试验 被引量：3
6
作者 林洁琼 吴明磊 +3 位作者 刘思洋 周岩 谷岩 周晓勤 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期182-198,共17页
切削加工过程中材料损伤形式对加工表面质量会产生较大影响,现有仿真分析难以模拟真实颗粒失效行为,通过建立二维微观多相有限元模型能够深入了解材料损伤与表面质量的关系。基于常规切削(Conventional cutting,CC)与超声振动辅助切削(U... 切削加工过程中材料损伤形式对加工表面质量会产生较大影响,现有仿真分析难以模拟真实颗粒失效行为,通过建立二维微观多相有限元模型能够深入了解材料损伤与表面质量的关系。基于常规切削(Conventional cutting,CC)与超声振动辅助切削(Ultrasonic vibration-assisted cutting,UVAC)两种加工方式,通过有限元仿真软件Abaqus对20%SiCp/Al复合材料的切削过程进行仿真模拟,阐释加工过程中刀具与工件的相互作用机理,并在同一参数下验证有限元仿真的准确性。通过设计单因素试验,对比两种加工方式及不同加工参数对切削力和表面粗糙度的影响规律,得出最佳加工参数组合,并对最佳加工参数下表面形貌进行分析。模拟和试验结果表明,SiC颗粒断裂、颗粒耕犁、颗粒拔出以及Al基体撕裂是影响SiCp/Al复合材料加工质量的主要原因,刀具与颗粒不同的相对作用位置会产生不同的损伤形式。与常规切削相比,施加超声振动后可以有效抑制颗粒失效和基体损伤,使加工中的平均切削力(主切削力)降低33%,工件已加工表面粗糙度值最大减小量为531 nm,显著提高了表面质量。所建立的二维微观多相有限元模型,能够有效模拟铝基复合材料的加工缺陷和裂纹损伤问题,对提高难加工材料的高质量表面制备有重要借鉴意义。 展开更多
关键词 超声振动辅助切削 sicp/AL复合材料 加工机理 表面质量 切削力
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纵扭超声辅助铣削SiCp/Al复合材料表面质量研究 被引量：1
7
作者 张明军 陈烁 +5 位作者 王鑫波 杨江涛 刘河龙 吕耀威 李德辉 于明博 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第5期96-107,共12页
高体积分数SiCp/Al复合材料具有高比强度、高比模数和良好的耐磨性等优异性能。然而,它们的高硬度和脆性会导致精密制造过程中应力分布更为复杂,这会使材料中产生过大的力和过多的热,从而影响加工精度和工件耐久极限寿命。目的通过分析... 高体积分数SiCp/Al复合材料具有高比强度、高比模数和良好的耐磨性等优异性能。然而,它们的高硬度和脆性会导致精密制造过程中应力分布更为复杂,这会使材料中产生过大的力和过多的热,从而影响加工精度和工件耐久极限寿命。目的通过分析切削过程中颗粒的去除机理和表面缺陷类型,利用纵扭超声辅助铣削(longitudinal-torsional ultrasonic assisted milling,LTUAM)技术,改善高体积分数SiCp/Al复合材料的加工表面质量。方法利用ABAQUS和PYTHON软件,建立考虑颗粒断裂过程的两相随机分布颗粒SiCp/Al复合材料模型,并采用Johnson-Cook模型和Brittle Cracking模型对SiCp/Al复合材料纵扭超声辅助铣削过程进行有限元模拟仿真。针对不同加工参数,进行SiCp/Al复合材料纵扭超声辅助铣削和常规铣削(conventional milling,CM)试验,评估有限元仿真模拟与试验结果的一致性。结果模拟结果表明,损伤和裂纹主要产生在SiC颗粒(SiCp)中上部的切削线上,凹坑缺陷主要产生在颗粒下部的切削线上。试验结果显示,表面缺陷的类型主要包括颗粒的损伤和拔出、颗粒的损伤和断裂形成凹坑、未损伤的颗粒形成凸起、破损颗粒与刀具在已加工表面上挤压摩擦形成犁沟、铝基体涂覆、表面微裂纹和表面空穴等,并且当加工速度120 m/min,超声振幅3μm时,最大裂纹深度最小,表面缺陷最小,表面质量最好。结论对比有限元仿真结果与试验结果发现,二者的表面质量变化趋势基本具有一致性。纵扭超声辅助铣削技术的应用对提高SiCp/Al复合材料的表面质量有较好效果。 展开更多
关键词 sicp/AL复合材料 有限元仿真 超声加工 表面质量 硬脆材料
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SiCp/Al复合材料纳米压痕/划痕下的脆塑性行为研究
8
作者 刘亚梅 王佳力 +2 位作者 谷岩 吴爽 李震 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2024年第5期607-620,共14页
为探究SiCp/Al复合材料中两相材料相互作用引起的力学性能差异,研究微观尺度下法向载荷变化对SiCp/Al复合材料形变和去除的影响。采用纳米压痕实验,基于Oliver-Pharr法测得其硬度和弹性模量,并对其压痕表面进行观察,结合有限元仿真分析... 为探究SiCp/Al复合材料中两相材料相互作用引起的力学性能差异,研究微观尺度下法向载荷变化对SiCp/Al复合材料形变和去除的影响。采用纳米压痕实验,基于Oliver-Pharr法测得其硬度和弹性模量,并对其压痕表面进行观察,结合有限元仿真分析产生力学性能差异的原因;同时,根据纳米压痕实验所得力学参数进行变载荷纳米划痕仿真,并配合实验后划痕表面观察结果分析材料的形变和脆塑性行为。结果表明:当金刚石压头作用于SiC颗粒时,颗粒出现破碎和二次压入现象,所测硬度与弹性模量小于单晶SiC的理论值;当金刚石压头作用于基体相时,由于SiC颗粒阻碍基体压入,复合材料的硬度与弹性模量测量结果偏大。在纳米划痕过程中,复合材料的去除形式随载荷变化体现为划擦、耕犁和切削阶段,其中的基体相通过塑性流动产生塑性脊堆积并伴随有涂覆现象,SiC颗粒则以脱黏、断裂破碎和拔出等脆性机制而去除,且SiC颗粒的二次压入、断裂、破碎和拔出是导致复合材料力学性能与单晶SiC的力学性能产生巨大差异的主要原因。随着划痕载荷增加,SiC体积分数为45%的SiCp/Al复合材料的去除机制更多取决于以塑性去除为主的基体相,而SiC颗粒则主要表现为脆性去除。 展开更多
关键词 纳米压痕/划痕 sicp/AL复合材料 有限元仿真 力学性能 去除机制
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新型TiC铁基复合材料制备工艺研究
9
作者 李宏 廖鑫 +1 位作者 吴恩辉 马兰 《中国有色冶金》 北大核心 2025年第1期1-14,共14页
TiC铁基复合材料具有高硬度和强度、良好塑韧性、成型简单等优势,被广泛应用于航空航天、机械设备、汽车等行业,现有TiC铁基复合材料制备过程大部分选用高纯Ti粉、Fe粉、C粉、B4C粉等为原料合成制备。本研究以钒钛铁精矿和煤粉为主要原... TiC铁基复合材料具有高硬度和强度、良好塑韧性、成型简单等优势,被广泛应用于航空航天、机械设备、汽车等行业,现有TiC铁基复合材料制备过程大部分选用高纯Ti粉、Fe粉、C粉、B4C粉等为原料合成制备。本研究以钒钛铁精矿和煤粉为主要原料,采用碳热还原-酸浸浸出工艺制备新型TiC铁基复合材料,采用单因素试验考察了碳热还原及酸浸工艺参数对TiC铁基复合材料制备的影响。结果表明,温度对产物物相组成影响较大,随温度上升,Fe以Fe_(0.9)Si_(0.1)的形式存在逐渐变为以Fe_(3)Si的形存在;在球料比4∶1、还原温度1 550℃、还原时间30 min的条件下,物相组成主要为Fe_(3)Si、Ti(C,N)、过量C和MgAl_(2)O_(4)等;在10%HCl、固液比20∶1、浸出温度85℃、浸出时间120 min的条件下,酸浸除去了多余杂质,成功制备了TiC/Fe复合材料;酸浸前后形貌和粒径变化不大,酸浸前粒径为22μm、酸浸后为23μm;需要注意,所制备的TiC/Fe复合材料增强相TiC不纯,多以Ti(C,N)的形式存在,通过选择合适的原料球料比和碳热还原时间以及尽可能增大碳热还原温度可有效避免该问题。 展开更多
关键词 TIC/fe复合材料 钒钛铁精矿 煤粉 原位合成 碳热还原-酸浸 TiC纯度 TI(C N)
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汽车用Mg_(2)Si增强A356铝基复合材料的变质处理与组织性能研究
10
作者 任东 董俊 +1 位作者 赵恒峰 李祥 《精密成形工程》 北大核心 2025年第3期141-147,共7页
目的提升汽车轮毂用13%(质量分数,下同)Mg_(2)Si/A356-1.3Fe复合材料的力学性能。方法采用振动铸造的方法制备13%Mg_(2)Si/A356-1.3Fe复合材料,研究了振动频率(0~180 Hz)和不同Mn/Cr质量比(0%∶1%~1%∶0%)变质处理对复合材料显微组织、... 目的提升汽车轮毂用13%(质量分数,下同)Mg_(2)Si/A356-1.3Fe复合材料的力学性能。方法采用振动铸造的方法制备13%Mg_(2)Si/A356-1.3Fe复合材料,研究了振动频率(0~180 Hz)和不同Mn/Cr质量比(0%∶1%~1%∶0%)变质处理对复合材料显微组织、物相组成、室温拉伸性能和高温拉伸性能的影响,并对比分析了热处理态复合材料和A356再生铝合金(对比材料)的显微组织和拉伸性能。结果施加不同振动频率后,复合材料中初生相的尺寸细小、分布均匀,在复合材料浇铸过程中施加机械振动有助于提高材料的抗拉强度,当振动频率为180 Hz时,复合材料的抗拉强度约为未施加机械振动时的1.51倍。不同Mn/Cr比变质处理后,复合材料中富铁相的形态、尺寸和类型都发生了改变,除Mn/Cr比为1%∶0%外,经其他Mn/Cr比变质处理的复合材料的抗拉强度都高于未变质处理的复合材料的抗拉强度,且Mn/Cr比为0.5%∶0.5%变质处理复合材料的抗拉强度最大,约为未变质处理复合材料的1.2倍。结论经过机械振动、Mn/Cr比为0.5%∶0.5%变质处理和热处理后,复合材料中富铁相为α-Fe(Al8Fe_(2)Si)相,相较于再生铝合金,其室温、150℃和350℃时的抗拉强度分别提高了26.0%、53.9%和124.5%。 展开更多
关键词 振动频率 Mn/Cr变质处理 13%Mg_(2)Si/A356-1.3fe复合材料 显微组织 拉伸性能
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Ag/AgCl/MIL-100(Fe)/PAN复合材料的制备及其去除水中Cr(Ⅵ)的性能 被引量：1
11
作者 范婷婷 张洋洋 王春梅 《化工进展》 CSCD 北大核心 2024年第12期6828-6837,共10页
采用原位生长法在室温下将铁基金属-有机框架材料[MIL-100(Fe)]负载在腈纶(PAN)上,然后通过光还原沉积法将Ag/AgCl纳米颗粒沉积于MIL-100(Fe)/PAN表面,制得Ag/AgCl/MIL-100(Fe)/PAN复合材料,并对复合材料结构、形貌及吸光性能等进行了... 采用原位生长法在室温下将铁基金属-有机框架材料[MIL-100(Fe)]负载在腈纶(PAN)上,然后通过光还原沉积法将Ag/AgCl纳米颗粒沉积于MIL-100(Fe)/PAN表面,制得Ag/AgCl/MIL-100(Fe)/PAN复合材料,并对复合材料结构、形貌及吸光性能等进行了表征。探讨了Cr(Ⅵ)初始浓度、初始pH、光照及H_(2)O_(2)等催化条件对复合材料光催化去除Cr(Ⅵ)性能的影响,并对光催化反应机理进行了分析。结果表明,Ag/AgCl的引入可显著提高复合材料对可见光的吸收能力。在15mg/L Cr(Ⅵ)溶液中加入0.32mL/L 30%H_(2)O_(2),在溶液初始pH=3的条件下,用1000W氙灯光照下处理60min,6g/L复合材料对Cr(Ⅵ)去除率达到93%,重复使用5次后对Cr(Ⅵ)的去除率仍可达74%。光催化过程中e^(-)和·O_(2)^(-)起到还原作用。 展开更多
关键词 Ag/AgCl MIL-100(fe) 复合材料 催化 废水
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粉末锻造Al_(2)O_(3)颗粒增强Fe–Ni–Mo–C–Cu复合材料的组织与性能 被引量：1
12
作者 张旭 史思阳 +5 位作者 张腾雨 田谨 吴亚科 王邃 赵振智 江峰 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期275-282,共8页
通过粉末锻造技术制备了不同含量微米级Al_(2)O_(3)颗粒强化的Fe–Ni–Mo–C–Cu(Q61)复合材料,并对调质态和淬火态复合材料的组织和性能进行了研究。结果表明:当Al_(2)O_(3)质量分数为0.15%时,增强颗粒在基体内分布均匀;相较于同种状... 通过粉末锻造技术制备了不同含量微米级Al_(2)O_(3)颗粒强化的Fe–Ni–Mo–C–Cu(Q61)复合材料,并对调质态和淬火态复合材料的组织和性能进行了研究。结果表明:当Al_(2)O_(3)质量分数为0.15%时,增强颗粒在基体内分布均匀;相较于同种状态下不添加增强颗粒的单一Q61,调质态复合材料的硬度从HRC 38增至HRC 39.8,屈服强度从1106 MPa增至1121 MPa,延伸率从12%降至6.5%;淬火态复合材料的硬度从HRC 61.5增至HRC 63.2,磨损率从5.27×10^(-6)mm^(3)·m^(-1)·N^(-1)降至3.08×10^(-6)mm^(3)·m^(-1)·N^(-1),低于对比试验用的典型齿轮材料40Cr的磨损率(3.34×10^(-6)mm^(3)·m^(-1)·N^(-1))。当Al_(2)O_(3)质量分数大于0.15%时,Al_(2)O_(3)颗粒逐渐偏聚,虽然调质态下复合材料屈服强度仍继续小幅增加,但塑性严重退化,且淬火态复合材料磨损率增加,耐磨性变差。综合来看,添加0.15%Al_(2)O_(3)颗粒强化Q61复合材料在调质态下具有较高的综合力学性能,而在淬火态下表现出良好的抗摩擦磨损能力。 展开更多
关键词 粉末锻造 fe–Ni–Mo–C–Cu复合材料 微观组织 力学性能 摩擦 磨损
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SiCp/Al复合材料在常规与超声振动辅助条件的切削过程和表面形成的有限元分析 被引量：2
13
作者 马国红 张加力 +2 位作者 闫帆 施訸曦 刘莉 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第4期51-56,共6页
SiCp/Al复合材料是一种典型的难加工的材料,由于其基体中颗粒增强导致常规切削中加工质量差、切削阻力高、加工损伤高,机械加工性差,常规切削已不能满足加工要求。通过切削仿真,对比分析常规与超声振动辅助切削条件下复合材料的切削过程... SiCp/Al复合材料是一种典型的难加工的材料,由于其基体中颗粒增强导致常规切削中加工质量差、切削阻力高、加工损伤高,机械加工性差,常规切削已不能满足加工要求。通过切削仿真,对比分析常规与超声振动辅助切削条件下复合材料的切削过程、SiC颗粒的损伤特性、工件的表面形貌与亚表面损伤。结果表明,相比于常规切削,超声振动辅助切削可以提高复合材料的表面完整性,减少复合材料的亚表面损伤,并且能够提高工件的表面质量。 展开更多
关键词 sicp/AL复合材料 有限元模拟 超声振动辅助切削 切削机理 表面质量
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基于二维切削的SiCp/Al复合材料表面损伤形成机制研究
14
作者 毋宇超 郭淼现 +1 位作者 郭维诚 周金强 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期145-155,共11页
目的研究SiCp/Al复合材料切削过程中的表面损伤形成机制。方法以SiCp/Al复合材料为研究对象,展开基于二维切削的仿真和实验研究,建立了包含铝合金2A14、SiC增强颗粒以及界面特性的SiCp/Al切削仿真模型,对作用于不同SiC颗粒部位的材料表... 目的研究SiCp/Al复合材料切削过程中的表面损伤形成机制。方法以SiCp/Al复合材料为研究对象,展开基于二维切削的仿真和实验研究,建立了包含铝合金2A14、SiC增强颗粒以及界面特性的SiCp/Al切削仿真模型,对作用于不同SiC颗粒部位的材料表面缺陷进行分析;接着利用高速直线电机搭建能映射二维切削条件的实验平台,在不同材料去除条件下,利用扫描电子显微镜和白光干涉仪对切削表面形貌进行测试,分析和验证切削表面损伤形成条件。结果SiCp/Al复合材料切削表面损伤机理取决于SiC颗粒相对刀具切削路径的位置:当刀尖作用在SiC颗粒的顶部时,表面损伤主要为基体撕裂、颗粒破碎;当刀尖作用在SiC颗粒的中部时,表面损伤为颗粒破碎导致的裂纹和凹坑;当刀尖作用在SiC颗粒的底部时,表面损伤为颗粒拔出导致的凹坑。随着切削深度的增大,凹坑逐渐增多,表面粗糙度随之增大。结论利用二维切削模型仿真方法和高速直线电机实验,可以有效研究复合材料切削损伤形成机制。SiC颗粒相对刀具切削路径的位置不同会导致切削损伤不同;SiCp/Al复合材料表面质量会随着切削速度的提升而有所提高。 展开更多
关键词 sicp/AL复合材料 高速直线电机 切削仿真 表面损伤 去除机制 表面质量
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增强颗粒团聚分布SiCp/Al复合材料切削模拟研究
15
作者 谢朝雨 张旭 +2 位作者 程耀天 林旭东 王若瑾 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期37-42,共6页
为了研究增强颗粒团聚分布对SiCp/Al复合材料切削加工过程的影响,建立了三种不同SiC颗粒团聚尺寸比的正交切削有限元模型,并对模型进行了验证。结果表明:随着颗粒团聚尺寸比的增大,锯齿状切屑连续性降低且形状更加不规则,相应地切削力... 为了研究增强颗粒团聚分布对SiCp/Al复合材料切削加工过程的影响,建立了三种不同SiC颗粒团聚尺寸比的正交切削有限元模型,并对模型进行了验证。结果表明:随着颗粒团聚尺寸比的增大,锯齿状切屑连续性降低且形状更加不规则,相应地切削力的波动程度、平均值和峰值均增大。颗粒聚集区域的切削应力随着团聚尺寸比的增大而加剧。较大的颗粒团聚尺寸比会导致亚表面损伤深度和最大轮廓峰谷高度增加。 展开更多
关键词 团聚分布 sicp/AL复合材料 有限元仿真 应力分布 亚表面损伤
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SiCp(Cu)加入量对SiCp(Cu)/Fe复合材料力学性能的影响 被引量：6
16
作者 鲍可 范冰冰 +1 位作者 郭静斐 张锐 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期283-287,共5页
以非均相沉淀法制备了Cu包裹SiC颗粒复合粉体,采用粉末冶金和真空热压法制备了SiCp(Cu)/Fe复合材料。利用XRD、SEM分析样品的物相组成和显微结构;利用阿基米德排水法、显微硬度计、三点弯曲法分别测试了复合材料的密度、显微硬度和抗弯... 以非均相沉淀法制备了Cu包裹SiC颗粒复合粉体,采用粉末冶金和真空热压法制备了SiCp(Cu)/Fe复合材料。利用XRD、SEM分析样品的物相组成和显微结构;利用阿基米德排水法、显微硬度计、三点弯曲法分别测试了复合材料的密度、显微硬度和抗弯强度。研究了不同SiCp(Cu)加入量对SiCp(Cu)/Fe复合材料的力学性能的影响,并考察了Cu包裹层对复合材料性能的影响。结果表明:随着SiCp(Cu)加入量的增加,SiCp(Cu)/Fe复合材料的相对密度、显微硬度、抗弯强度均呈现先增加后减小的趋势。其中,当SiCp(Cu)含量为6 wt%时,在950℃热压烧结条件下,制备得到的SiCp(Cu)/Fe复合材料具有最优的力学性能,其相对密度达到97.2%,显微硬度为430.5HV,抗弯强度为788.96 MPa。与相同工艺条件下制得的SiC颗粒增强铁基复合材料的力学性能相比,分别提高了2.7%,55.3 HV和164.13 MPa。 展开更多
关键词 sicp(Cu)/fe复合材料 热压烧结 力学性能
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SiCp尺寸对SiCp/Cu基复合材料抗磨性能的影响 被引量：14
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作者 张洁 许晓静 +3 位作者 陈康敏 吴晶 潘励 徐文维 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期301-305,共5页
以纳米级(30nm)、亚微米级(130nm)、微米级(14μm)3种粒径的SiCp和微米级(10μm)铜粉为原料,用冷压烧结和热挤压方法制备了纳米、亚微米和微米级SiCp/Cu复合材料,考察了SiCp尺寸对SiCp/Cu复合材料抗磨性能的影响.结果表明,不同尺寸的SiC... 以纳米级(30nm)、亚微米级(130nm)、微米级(14μm)3种粒径的SiCp和微米级(10μm)铜粉为原料,用冷压烧结和热挤压方法制备了纳米、亚微米和微米级SiCp/Cu复合材料,考察了SiCp尺寸对SiCp/Cu复合材料抗磨性能的影响.结果表明,不同尺寸的SiCp颗粒作为增强相均能显著改善铜基复合材料的抗磨性能;随着SiCp尺寸的增大,SiCp/Cu复合材料的抗磨性能提高幅度显著增大,但偶件磨损表面的犁削加剧;以微米级SiCp为原料制备的SiCp/Cu复合材料的抗磨性能最佳,但其导致偶件40Cr钢犁削作用显著加剧.从摩擦副整体的摩擦磨损性能角度而言,宜采用SiCp尺寸为130nm的SiCp/Cu复合材料同40Cr钢组成摩擦副. 展开更多
关键词 sicp/CU复合材料 sicp增强相 颗粒尺寸 抗磨性能
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增强颗粒含量和尺寸对SiC_p/Fe复合材料性能的影响 被引量：7
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作者 王耀勉 宗亚平 +1 位作者 庄伟彬 李杰 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期47-51,57,共6页
利用电流直加热动态热压烧结工艺,分别制备了增强颗粒体积含量从5%到15%,尺寸从3μm到45μm的SiCp/Fe复合材料,研究了粒子含量与尺寸对复合材料硬度、强度、延伸率和耐磨性能的影响.研究表明:增强颗粒的体积含量从5%提高到10%,可以明显... 利用电流直加热动态热压烧结工艺,分别制备了增强颗粒体积含量从5%到15%,尺寸从3μm到45μm的SiCp/Fe复合材料,研究了粒子含量与尺寸对复合材料硬度、强度、延伸率和耐磨性能的影响.研究表明:增强颗粒的体积含量从5%提高到10%,可以明显提高材料的性能;随着增强颗粒含量进一步提高,颗粒团聚将导致材料性能降低;增大颗粒尺寸,可以改善复合材料中的粒子分布均匀性,提高材料性能;但当粒子尺寸大于临界尺寸时,较低的粒子强度将使复合材料性能降低.增强颗粒含量为10%,尺寸为13μm的SiC颗粒强化的铁基复合材料,可获得高达949 MPa的屈服强度和501HV5的硬度. 展开更多
关键词 复合材料 力学性能 粒子含量 粒子尺寸 sicp/fe
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高速铣削高体积分数SiCp/Al复合材料表面形貌及切屑机制的研究 被引量：15
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作者 于晓琳 黄树涛 +2 位作者 赵文珍 周丽 周家林 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期519-524,共6页
为了研究高体积分数SiCp/Al复合材料的切削机理及工件表面形貌,采用PCD刀具对干式切削和水溶性冷却液浇注冷却的湿式切削两种切削条件下的高速铣削进行了研究。结果表明,在对颗粒尺寸大、体积分数高的SiCp/Al复合材料进行高速铣削时,干... 为了研究高体积分数SiCp/Al复合材料的切削机理及工件表面形貌,采用PCD刀具对干式切削和水溶性冷却液浇注冷却的湿式切削两种切削条件下的高速铣削进行了研究。结果表明,在对颗粒尺寸大、体积分数高的SiCp/Al复合材料进行高速铣削时,干式切削无论是在工件已加工表面形貌和微观结构,还是在切屑形成及形貌上,都好于湿式切削。两种切削条件下均可获得较理想的表面粗糙度。 展开更多
关键词 高速铣削 sicp/AL复合材料 表面形貌 切屑形成
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SiCp/Al复合材料界面反应研究现状 被引量：30
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作者 王文明 潘复生 +2 位作者 孙旭炜 曾苏民 Lu Yun 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期108-113,共6页
界面反应研究是碳化硅颗粒增强的铝基复合材料研发中的重要研究方向。各国研究者分别从界面反应规律、影响因素、控制途径等方面展开研究。界面反应规律方面研究了Al合金液与SiC颗粒可能存在的界面化学反应、界面反应过程和界面反应模... 界面反应研究是碳化硅颗粒增强的铝基复合材料研发中的重要研究方向。各国研究者分别从界面反应规律、影响因素、控制途径等方面展开研究。界面反应规律方面研究了Al合金液与SiC颗粒可能存在的界面化学反应、界面反应过程和界面反应模型、界面上的相等;界面反应影响因素方面研究了界面反应与制备工艺过程、参数的关系;界面反应有效控制途径方面研究了、基体合金化、SiC颗粒表面处理、工艺选择与工艺参数控制等。今后的界面反应研究方向为:界面精细结构的研究;界面反应的化学热力学及动力学研究等。 展开更多
关键词 碳化硅颗粒 铝基复合材料 界面反应 界面结构 化学热力学 sicp/AL复合材料
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