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基于原位自生Al-Cr增强铝基复合材料制备及性能的研究
Based on in situ synthesis Al-Cr/Al composite material preparation and property research
王秋林
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作者单位:华东交通大学
中文关键字:铝基复合材料;原位自生;显微组织;正交实验;硬度
英文关键字:aluminum matrix composite materials; in situ synthesis; microstructure; orthogonal experiment; hardness
中文摘要:原位自生的铝基复合材料,增强相与基体的相容性较好,界面干净、粒子相对细小,并解决了界面反应及颗粒与基体之间润湿性等问题。本文利用正交实验设计对Al和Cr生成的金属间化合物增强铝基复合材料进行硬度测试,探究各因素、水平对铝的增强效果,并找出最优方案。实验结果与数据分析表明,Al-Cr/Al复合材料通过机械搅拌铸造法能成功制备;复合材料的硬度得到显著提高,最高可增强241%;其影响因素的大小依次是,铬含量,铬粉粒径,搅拌温度,搅拌时间;实验的最优方案,铬含量为12%,搅拌温度为915℃,搅拌时间为4min,铬粉粒径为48µm。
英文摘要:In situ synthesis aluminum matrix composites, has a good compatibility between enhance and matrix, clean interface and relatively tiny particles. It could solve some problems, such as interface reaction and wettability between particles and matrix, etc. By using the orthogonal experiment design to Al and Cr generated inter-metallic enhance aluminum composite material for hardness testing, to explore the factors, levels of composite material preparation how to influence the property, and find out the best plan. The experimental results and data analysis showed that, Al-Cr/Al composite materials can be successful preparation by mechanical mixing casting method. The hardness of composite materials have increased by a large margin, the highest can increase 241%. The size of the influence factors, in that order, chrome content, chrome powder particle size, mixing temperature, stirring time. The optimal scheme of experiment is that, chrome content is 12%, mixing temperature of 915 ℃, stirring time is 4 min, and chrome powder particle size for 48µm.
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