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SiC_(p)/Al复合材料研究进展 被引量：23
1
作者 董翠鸽 王日初 +1 位作者 彭超群 王小锋 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期3161-3181,共21页
SiC_(p)/Al复合材料综合了铝合金与陶瓷颗粒碳化硅的优点,具有轻质、高强、高模量以及摩擦磨损性能和热物理性能优异等优良性能,具有广阔的应用前景,是金属基复合材料领域研究的重点之一。针对SiC_(p)/Al复合材料的特点,综述搅拌铸造、... SiC_(p)/Al复合材料综合了铝合金与陶瓷颗粒碳化硅的优点,具有轻质、高强、高模量以及摩擦磨损性能和热物理性能优异等优良性能,具有广阔的应用前景,是金属基复合材料领域研究的重点之一。针对SiC_(p)/Al复合材料的特点,综述搅拌铸造、挤压铸造、粉末冶金、喷射共沉积等制备方法的优缺点,论述热挤压、热轧制、等径角挤压等二次塑性变形对其组织性能的影响,并围绕SiC_(p)/Al复合材料的组织特征,阐述Al基体中引入不同数量与状态的SiC颗粒与其性能之间的关系,论述其断裂行为与强韧化机制。最后,举例说明SiC_(p)/Al复合材料的广泛应用,并展望其发展前景。 展开更多
关键词 sic_(p)/al复合材料 颗粒增强铝基复合材料 显微组织 制备方法 强韧化机制
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SiC含量对SiC_(p)/Al复合材料摩擦性能的影响 被引量：6
2
作者 徐保海 刘联军 +1 位作者 车明超 李利 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期67-71,共5页
采用粉末冶金技术制备了SiC_(p)/Al复合材料,探讨了SiC颗粒质量分数对SiC_(p)/Al复合材料密度、布氏硬度、微观形貌以及摩擦磨损性能的影响。结果表明,SiC颗粒表面形成了少量可提高界面结合性的Al_(4)C_(3)化合物。随着SiC质量分数增加,... 采用粉末冶金技术制备了SiC_(p)/Al复合材料,探讨了SiC颗粒质量分数对SiC_(p)/Al复合材料密度、布氏硬度、微观形貌以及摩擦磨损性能的影响。结果表明,SiC颗粒表面形成了少量可提高界面结合性的Al_(4)C_(3)化合物。随着SiC质量分数增加,SiC_(p)/Al复合材料的密度没有明显的变化,当SiC质量分数增加至25%时,密度明显下降。SiC_(p)/Al复合材料的布氏硬度随着SiC质量分数的增加呈先增长后减小的变化趋势。当SiC质量分数为20%时,材料的硬度最优(HBW 114),平均摩擦系数达到最大值(0.3425),摩擦后试样表面形貌平整且犁沟较浅,SiC颗粒未出现明显剥落。 展开更多
关键词 sic颗粒 sic_(p)/al复合材料 密度 硬度 摩擦 磨损
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预热温度对激光选区熔化成形30%SiC_(p)/AlSi10Mg复合材料力学性能的影响 被引量：1
3
作者 郭耀旗 唐敏 +4 位作者 马红林 魏文猴 王林志 范树迁 张祺 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期154-160,共7页
基板常温工况下激光选区熔化成形中等体积分数SiC_(p)/Al复合材料存在孔洞、裂纹等冶金缺陷,从而导致成形零件致密度低、力学性能差等问题。首先研究了固定优化成形工艺参数时,基板预热温度(200~400℃)对45μm的30%(质量分数,下同)SiC_(... 基板常温工况下激光选区熔化成形中等体积分数SiC_(p)/Al复合材料存在孔洞、裂纹等冶金缺陷,从而导致成形零件致密度低、力学性能差等问题。首先研究了固定优化成形工艺参数时,基板预热温度(200~400℃)对45μm的30%(质量分数,下同)SiC_(p)/AlSi10Mg成形零件表观致密度和力学性能的影响;进一步提高SiC_(p)质量分数至50%,再次评价了上述基板预热温度对成形性能的影响。结果表明,当SiC_(p)质量分数为30%时,升高基板预热温度可以减少成形零件的孔洞和裂纹,成形零件的表观致密度及力学性能显著提高;当基板预热至400℃时,成形零件表观致密度最高达到97.98%,与此同时极限抗压强度和极限抗拉强度分别为578 MPa和56 MPa;随着SiC_(p)质量分数进一步增加至50%,基板预热温度对成形零件致密化和力学性能的强化效果逐步减弱。本研究证明高温预热基板能够有效抑制激光选区熔化成形中等体积分数SiC_(p)/Al复合材料的冶金缺陷,为增材制造SiC_(p)/Al复合材料提供了工程应用解决方案。 展开更多
关键词 中等体积分数 sic_(p)/al复合材料 激光选区熔化 基板预热 致密度 力学性能
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SiC含量对铝基复合材料性能的影响
4
作者 王海涛 林晨 +5 位作者 樊子民 唐明强 赵放 乐晨 陈义华 黄源成 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第6期2256-2261,共6页
SiC增强铝基复合材料因具有高比强度、高导热与高耐磨等性能而被广泛应用于航空航天、电子封装与交通运输等领域。本文采用热压烧结法制备了SiC颗粒增强铝基复合材料,研究SiC含量对铝基复合材料微观组织及力学性能的影响。用X射线衍射... SiC增强铝基复合材料因具有高比强度、高导热与高耐磨等性能而被广泛应用于航空航天、电子封装与交通运输等领域。本文采用热压烧结法制备了SiC颗粒增强铝基复合材料,研究SiC含量对铝基复合材料微观组织及力学性能的影响。用X射线衍射、阿基米德排水法、洛氏硬度分析与三点抗弯法测定试样的物相组成、表观密度与力学性能,用SEM分析试样微观形貌,用激光闪射法测定导热系数。研究结果表明,随SiC颗粒体积分数从0%增加到60%,试样的硬度先增大后降低,在SiC体积分数为50%时达最大值,为90 HRB。试样的导热率先增加后降低,在SiC体积分数为30%时达到最大值,为324.05 W/(m·K)。随SiC体积分数增加,金属基体与增强体结合紧密,无明显孔隙。当SiC体积分数增加到60%,试样孔隙率增加,致密度降低,强度下降。 展开更多
关键词 sic_(p)/al复合材料 碳化硅含量 表观密度 硬度 导热系数
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高体积分数SiC_(p)/Al复合材料的螺旋铣削试验研究
5
作者 苗永鑫 焦安源 +2 位作者 李海一 刘杰 孙鹏 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第14期164-172,共9页
目的分析体积分数为55%的SiC_(p)/Al复合材料在螺旋铣削加工条件下的材料去除机理,提高制孔的孔径精度和表面质量,降低表面粗糙度,为螺旋铣削加工提供一定理论基础。方法首先,基于螺旋铣削运动规律分析复合材料中单一碳化硅颗粒的受力... 目的分析体积分数为55%的SiC_(p)/Al复合材料在螺旋铣削加工条件下的材料去除机理,提高制孔的孔径精度和表面质量,降低表面粗糙度,为螺旋铣削加工提供一定理论基础。方法首先,基于螺旋铣削运动规律分析复合材料中单一碳化硅颗粒的受力状况及不同去除形式。其次,对铝基体、碳化硅颗粒以及刀具进行建模,模拟碳化硅颗粒在加工过程中的去除形式,并分析3种典型去除形式对表面粗糙度的影响。再次,以螺旋铣削的方式,采用直径为4mm的PCD铣刀在8mm厚的SiC_(p)/Al复合材料上制备直径为6mm的孔。通过响应面法,以主轴转速、进给速度和螺距作为优化变量,孔径精度和表面粗糙度作为优化指标,建立相应的响应分析模型,得到切削参数与优化指标的多元回归方程,研究各工艺参数之间的交互作用。最后,对响应面法得到的较优工艺参数进行试验验证。结果当主轴转速为3388 r/min(切削速度为42.575m/min)、进给速度为175mm/min、螺距为0.26mm时,制孔满足孔径H7的技术要求,表面粗糙度Ra值为1.5303μm。结论适当提高切削速度可增大颗粒被切断的概率,相较于颗粒被挤压和颗粒被拔出,颗粒被切断时已加工表面质量更好。 展开更多
关键词 sic_(p)/al复合材料 螺旋铣削 切削机理 有限元仿真 表面质量
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SiC_(p)/Al超声椭圆振动车削力热特性仿真研究 被引量：2
6
作者 王俊磊 袁松梅 +1 位作者 李麒麟 高晓星 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2023年第17期79-88,109,共11页
SiC_(p)/Al复合材料在航空航天、精密仪器等诸多领域发挥重要作用,但是其在加工中会出现较高的切削力和切削温度,从而降低其车削加工表面质量和精度。为探究超声椭圆振动作用及车削工艺参数对SiC_(p)/Al车削的影响,在ABAQUS中建立了SiC_... SiC_(p)/Al复合材料在航空航天、精密仪器等诸多领域发挥重要作用,但是其在加工中会出现较高的切削力和切削温度,从而降低其车削加工表面质量和精度。为探究超声椭圆振动作用及车削工艺参数对SiC_(p)/Al车削的影响,在ABAQUS中建立了SiC_(p)/Al超声椭圆振动有限元车削仿真模型,优化了SiC_(p)/Al微观几何建模方法,对车削模型进行验证并开展车削仿真试验研究。试验结果表明,超声椭圆振动车削可有效减少亚表面损伤、表面裂纹等缺陷。通过变切速和变切深单因素试验,发现随着切削速度和切削深度增加,普通和超声车削主切削力和切削温度均增大,超声椭圆振动技术可有效降低SiC_(p)/Al车削过程的主切削力和切削温度。在所选参数中,切深100μm、切速200mm/s时超声作用降低切削力作用最大;切深20μm、切速600 mm/s时超声作用降低切削温度作用最大。 展开更多
关键词 sic_(p)/al复合材料 超声椭圆振动车削 有限元仿真 表面质量 力热特性
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时效处理对中高体积分数SiC_(p)/2024Al复合材料力学性能的影响
7
作者 崔岩 梁家瑞 +2 位作者 曹雷刚 杨越 刘园 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期131-136,共6页
采用热等静压工艺分别制备了SiC_(p)体积分数为35%、45%和55%的SiC_(p)/2024Al复合材料,研究了固溶时效处理对3种复合材料硬度、弯曲强度和冲击性能的影响。结果表明,3种SiC_(p)体积分数的复合材料均由Al、SiC和Al2Cu相组成,致密度均较... 采用热等静压工艺分别制备了SiC_(p)体积分数为35%、45%和55%的SiC_(p)/2024Al复合材料,研究了固溶时效处理对3种复合材料硬度、弯曲强度和冲击性能的影响。结果表明,3种SiC_(p)体积分数的复合材料均由Al、SiC和Al2Cu相组成,致密度均较高,基体与SiC_(p)增强体之间结合紧密。固溶时效处理(T6)可以显著提升复合材料的硬度。SiC_(p)体积分数为35%、45%和55%的复合材料的时效硬化曲线变化规律基本一致,均在时效2 h时达到峰时效状态,硬度分别比制备态复合材料提升了51.56%,41.51%和18.78%。SiC_(p)体积分数为35%的时效态复合材料弯曲强度提升幅度最显著,由622.48 MPa提升至838.11 MPa。随着SiC_(p)体积分数的增加,制备态复合材料的冲击吸收能量由3.43 J逐渐降低至1.00 J,T6处理会进一步降低复合材料的冲击性能。 展开更多
关键词 sic_(p)/al复合材料 热处理 弯曲强度 冲击性能 显微组织
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粒度对高体积分数SiC_(p)/Al复合材料微观组织和力学性能的影响
8
作者 崔岩 孟令剑 +3 位作者 杨越 蒙毅 刘园 曹雷刚 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期230-235,共6页
选用平均粒度组成为100%10μm、25%10μm+75%76μm和100%76μm的3种不同粒度配比组合的碳化硅颗粒为增强体,以2024铝合金为基体合金,采用热等静压工艺制备SiC_(p)颗粒体积分数为55%的SiC_(p)/Al复合材料(分别对应标记为S、G和L),研究碳... 选用平均粒度组成为100%10μm、25%10μm+75%76μm和100%76μm的3种不同粒度配比组合的碳化硅颗粒为增强体,以2024铝合金为基体合金,采用热等静压工艺制备SiC_(p)颗粒体积分数为55%的SiC_(p)/Al复合材料(分别对应标记为S、G和L),研究碳化硅粒径对复合材料微观组织和力学性能的影响。结果表明,3种复合材料均由SiC、Al和Al2Cu相组成。增加细颗粒SiC比例可以提升复合材料的弯曲强度,S、G和L制备态复合材料弯曲强度依次为515、489和422 MPa,相应的断裂应变分别为0.25%、0.30%和0.22%。通过粒度级配可以有效提高制备态复合材料的致密度和断裂应变。经490℃高温退火处理后,3种复合材料的弯曲强度分别降低至494、470和368 MPa,断裂应变分别提升至0.43%、0.39%和0.37%。 展开更多
关键词 sic_(p)/al复合材料 颗粒级配 退火 弯曲强度
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SiC颗粒增强Al基复合材料制备方法的研究进展 被引量：2
9
作者 田梅娟 坚增运 海瑞 《热加工工艺》 北大核心 2023年第18期9-14,共6页
碳化硅颗粒增强铝基(SiC_(P)/Al)复合材料具有高致密度、高导电导热性、低膨胀性等优异的性能,在电子封装、汽车、机械、航空、航天等领域具有广阔的应用前景。介绍了目前国内外SiC_(P)/Al复合材料的制备方法,包括粉末冶金法、搅拌铸造... 碳化硅颗粒增强铝基(SiC_(P)/Al)复合材料具有高致密度、高导电导热性、低膨胀性等优异的性能,在电子封装、汽车、机械、航空、航天等领域具有广阔的应用前景。介绍了目前国内外SiC_(P)/Al复合材料的制备方法,包括粉末冶金法、搅拌铸造法、喷射沉积法、无压浸渗法、挤压铸造法、激光增材制造法等,并指出不同制备方法在规模化商业生产中的应用及存在的不足。重点阐述了SLM成形技术在制备中/高体积分数SiC_(P)/Al复合材料上的优势。利用SLM快速冷凝成型成型技术,使无缺陷中/高体积分数SiC_(P)/Al复合材料的制备成为可能。 展开更多
关键词 sic_(p)/al复合材料 制备 应用 激光增材制造
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SiC_(p)/Al复合材料低损伤加工技术研究进展 被引量：5
10
作者 鲍永杰 朱晓春 +1 位作者 卢守相 张红哲 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期1084-1095,共12页
SiC_(p)/Al复合材料具有优异的性能,在尖端的空天装备中应用广泛,但由于其组成相碳化硅颗粒和铝合金之间存在的巨大性能差异,使得加工过程中极易出现加工损伤,严重影响SiC_(p)/Al复合材料产品的精度和使役性能,制约着SiC_(p)/Al复合材... SiC_(p)/Al复合材料具有优异的性能,在尖端的空天装备中应用广泛,但由于其组成相碳化硅颗粒和铝合金之间存在的巨大性能差异,使得加工过程中极易出现加工损伤,严重影响SiC_(p)/Al复合材料产品的精度和使役性能,制约着SiC_(p)/Al复合材料的工程化应用。本文围绕SiC_(p)/Al复合材料低损伤加工技术,从加工损伤的形成机理、加工损伤的影响因素、低损伤加工工具和加工工艺3个方面对国内外相关的研究进展进行分析,总结目前针对SiC_(p)/Al复合材料低损伤加工技术研究现状和不足之处,并指出发展趋势和方向。 展开更多
关键词 sic_(p)/al复合材料 低损伤加工 研究现状 加工
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基于图像处理的高体积分数SiC_(p)/Al复合材料ELID磨削表面质量评价 被引量：1
11
作者 梁亚楠 于晓琳 +1 位作者 黄树涛 许立福 《工具技术》 北大核心 2023年第8期48-52,共5页
对ELID磨削实验条件下的高体积分数SiC_(p)/Al复合材料工件表面进行了研究,通过扫描电镜(SEM)获取ELID磨削表面的形貌照片并进行观测,采用MATLAB软件对不同工件移动速度和不同磨削深度下的表面SEM照片进行灰度化、增强对比度、提取缺陷... 对ELID磨削实验条件下的高体积分数SiC_(p)/Al复合材料工件表面进行了研究,通过扫描电镜(SEM)获取ELID磨削表面的形貌照片并进行观测,采用MATLAB软件对不同工件移动速度和不同磨削深度下的表面SEM照片进行灰度化、增强对比度、提取缺陷形状、降噪滤波以及将缺陷与平坦表面分割生成二值图像等处理,再通过ImageJ软件对图像中的缺陷进一步处理以获取相关数据,由此实现加工表面质量图像评价。结果表明:随着工件移动速度的增大,表面总体破坏程度变大,但大缺陷凹坑的尺寸变化不大,且凹坑数量在增加,所以表面质量变差;随着磨削深度的增加,表面总体破坏程度、大缺陷凹坑的尺寸和数量均在增加,表面质量变差。综上所述,高体积分数SiC_(p)/Al复合材料ELID磨削表面质量在较低工件移动速度和较小磨削深度下最好。 展开更多
关键词 sic_(p)/al复合材料 表面形貌 图像处理 缺陷特征 表面质量
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高体分SiC_(p)/Al复合材料薄壁小孔钻削工艺机理与实验研究 被引量：4
12
作者 高奇 荆小飞 +1 位作者 李文博 郭光岩 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期202-211,共10页
目的研究高体分SiC_(p)/Al2024复合材料小孔钻削表面质量和出入口棱边缺陷形貌,为钻削加工提供一定理论基础。方法用ABAQUS软件对薄壁板钻削加工的整个过程进行三维仿真模拟,采用直径为3 mm的PCD钻头对70%(体积分数)的SiC_(p)/Al复合材... 目的研究高体分SiC_(p)/Al2024复合材料小孔钻削表面质量和出入口棱边缺陷形貌,为钻削加工提供一定理论基础。方法用ABAQUS软件对薄壁板钻削加工的整个过程进行三维仿真模拟,采用直径为3 mm的PCD钻头对70%(体积分数)的SiC_(p)/Al复合材料薄壁件进行钻削,采用单因素实验方案,通过改变主轴转速和进给速度检测复合材料已加工表面棱边的缺陷,并通过钻削实验验证有限元仿真的正确性。结果薄壁小孔钻孔形成的过程中,表面会出现大量的凹坑、裂纹及划痕。当主轴转速N为3000、4000、5000 r/min,进给速度V_(f)为0.05、0.1075、0.1 m/min时,小孔内表面的粗糙度随主轴转速和进给速度的增大而明显降低。发现进给速度是影响钻削棱边缺陷质量的主要原因之一,随着进给速度的增大,断裂缺口的缺陷越明发显,毛刺的高度和厚度逐渐增加,缺陷越发严重;主轴转速对棱边缺陷质量的影响较小,主轴转速增大,颗粒与基体产生变形的现象较少,毛刺的高度和厚度也逐渐减小,材料脱离及断裂缺口现象得到明显改善。结论当主轴转速为5000 r/min、进给速度为0.1 m/min时,加工表面较为光滑,材料的表面形貌较好,粗糙度为1.331μm。棱边缺陷随进给速度的增大和主轴转速的减小变得严重。 展开更多
关键词 sic_(p)/al复合材料 表面粗糙度 棱边缺陷 钻削仿真 单因素法
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超声波检测技术在SiC_(p)/Al复合材料中的应用 被引量：5
13
作者 李通 廉德良 +1 位作者 魏天阳 华浩然 《热加工工艺》 北大核心 2021年第4期8-11,共4页
简述了SiC_(p)/Al复合材料的组织结构特点和声学特征,并以此为依据阐述了超声波检测技术在复合材料中的应用。介绍了超声声速的变化和超声波衰减与SiC_(p)/Al复合材料中增强体SiC_(p)含量、SiC_(p)在基体中的分布均匀性、SiC_(p)弹性常... 简述了SiC_(p)/Al复合材料的组织结构特点和声学特征,并以此为依据阐述了超声波检测技术在复合材料中的应用。介绍了超声声速的变化和超声波衰减与SiC_(p)/Al复合材料中增强体SiC_(p)含量、SiC_(p)在基体中的分布均匀性、SiC_(p)弹性常数矩阵或弹性模量和材料阻尼特性的关系。 展开更多
关键词 sic_(p)/al复合材料 无损检测与评价 超声波检测技术
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基于单颗金刚石磨粒磨削的SiC_(p)/Al复合材料仿真与试验研究
14
作者 阳慧 姜炳春 +1 位作者 唐成 刘伟 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2023年第12期103-109,共7页
本文主要开展了单颗金刚石磨粒磨削碳化硅颗粒增强铝基(SiC_(p)/Al)复合材料的试验及三维有限元仿真研究。分析了SiC_(p)/Al复合材料磨削过程中磨削工艺参数对磨削力及表面形貌等的影响。分析结果表明,随着磨粒转速的增加,磨削力减小,Si... 本文主要开展了单颗金刚石磨粒磨削碳化硅颗粒增强铝基(SiC_(p)/Al)复合材料的试验及三维有限元仿真研究。分析了SiC_(p)/Al复合材料磨削过程中磨削工艺参数对磨削力及表面形貌等的影响。分析结果表明,随着磨粒转速的增加,磨削力减小,SiC颗粒破碎现象有所缓解,铝基体的涂覆作用增强,表面形貌完整性好;随着磨削深度的增加,磨削力增大,SiC颗粒破碎明显增强,表面形成较多凹坑与孔洞,表面质量差。仿真结果与试验结果较吻合,说明该仿真模型可用于磨削工艺参数的优化分析。 展开更多
关键词 sic_(p)/al复合材料 三维有限元仿真 单颗磨粒 磨削力 表面形貌
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不同热处理下滑动速度对SiC_(p)/Al复合材料摩擦学性能影响研究
15
作者 陈妍 菅光霄 《机床与液压》 北大核心 2023年第6期56-61,共6页
SiC_(p)/Al复合材料非匀质性微观结构使其摩损机制较传统匀质材料更为复杂,不同工况及热处理工艺下复合材料的摩擦学性能也存在差异。以SiC_(p)/2024Al复合材料为研究对象,进行球-面接触干滑动摩擦磨损实验,探究它在不同热处理状态及滑... SiC_(p)/Al复合材料非匀质性微观结构使其摩损机制较传统匀质材料更为复杂,不同工况及热处理工艺下复合材料的摩擦学性能也存在差异。以SiC_(p)/2024Al复合材料为研究对象,进行球-面接触干滑动摩擦磨损实验,探究它在不同热处理状态及滑动速率下的摩擦磨损性能及磨损机制。结果表明:热处理对复合材料力学性能和摩擦学性能有显著影响,固溶+人工时效态复合材料具有更高的强度、硬度及耐磨性;滑动速度影响复合材料的表面接触性质及磨损程度,摩擦因数和磨损量随滑动速度提高逐渐增大;随滑动速度增加,复合材料主要磨损机制由剥层磨损向磨粒磨损转变,而磨损机制的转变明显加快了复合材料的磨损,在实际应用中应尽量避免此现象发生。 展开更多
关键词 sic_(p)/al复合材料 摩擦因数 磨损机制 滑动速度 热处理
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超声振动辅助铣削SiC_(p)/Al复合材料表面质量与切屑形貌实验研究 被引量：3
16
作者 牛秋林 高航 +3 位作者 张深圳 向道辉 荆露 李常平 《工具技术》 北大核心 2022年第4期12-17,共6页
碳化硅颗粒增强铝基复合材料具有强度高、硬度高、耐高温等优良的物理及力学性能,被广泛应用于航空、航天、电子和汽车制造业等重要领域。本文以体积分数为20%的SiC_(p)/Al复合材料为研究对象,开展了纵向超声振动辅助铣削试验,重点分析... 碳化硅颗粒增强铝基复合材料具有强度高、硬度高、耐高温等优良的物理及力学性能,被广泛应用于航空、航天、电子和汽车制造业等重要领域。本文以体积分数为20%的SiC_(p)/Al复合材料为研究对象,开展了纵向超声振动辅助铣削试验,重点分析了切削速度和每齿进给量对加工表面粗糙度和微观形貌的影响,并探究了切屑宏观与微观形貌的形成机理。结果表明:表面粗糙度随切削速度的增加呈先增加后降低的趋势,当切削速度从65m/min增加到125m/min时,表面粗糙度增加15.3%,而增加到145m/min时,表面粗糙度相比于125m/min的切削条件降低2.4%;表面粗糙度随每齿进给量的增加呈增大的趋势,当每齿进给量从0.02mm/z增加到0.1mm/z时,表面粗糙度数值增加129.7%;加工表面主要存在凹坑、划痕、粘屑、划伤等缺陷;切屑宏观形态为“C”状,其内表面主要存在裂纹、凹坑及破碎颗粒等特征,并且切削速度和每齿进给量均对切屑内表面形貌产生显著影响。 展开更多
关键词 sic_(p)/al复合材料 超声振动辅助铣削 表面质量 切屑形貌
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SiC_(p)/Al复合材料的Fe^(11+)离子辐照实验研究
17
作者 郭义盼 张同林 +3 位作者 常浩刚 苏洋帆 张余炼 魏志勇 《航天器环境工程》 CSCD 北大核心 2023年第1期55-61,共7页
为了解辐照对航天电子元器件封装基板复合材料SiC_(p)/Al的影响,利用3 MeV Fe^(11+)束流进行了不同注量下的辐照实验。辐照完成后,利用X射线衍射(XRD)仪和纳米压痕仪对材料进行表征分析。XRD分析表明,Fe^(11+)离子入射后材料辐照层应力... 为了解辐照对航天电子元器件封装基板复合材料SiC_(p)/Al的影响,利用3 MeV Fe^(11+)束流进行了不同注量下的辐照实验。辐照完成后,利用X射线衍射(XRD)仪和纳米压痕仪对材料进行表征分析。XRD分析表明,Fe^(11+)离子入射后材料辐照层应力发生了变化。结合对应的理论模型,对铝基体的位错密度进行计算,发现辐照后铝基体的位错密度增加,SiC颗粒产生非晶化。纳米压痕测试表明,随着离子注量增加,材料辐照硬化程度增加。综上,辐照硬化可能是由于铝合金基体的应力变化导致产生局部高密度位错区,而这些区域阻碍了后续位错的运动,进而导致位错聚集,最终使得材料硬度增加。 展开更多
关键词 sic_(p)/al复合材料 X射线衍射 纳米压痕 辐照硬化 位错密度 实验研究
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SiC_(p)/Al复合材料微弧氧化膜层单磨粒去除仿真研究
18
作者 马原驰 于晓琳 黄树涛 《工具技术》 北大核心 2023年第7期67-71,共5页
研磨是SiC_(p)/Al复合材料精密加工的关键工序,针对两相力学性能相差大、研磨表面缺陷多且难度大的问题,提出通过微弧氧化形成氧化膜后再进行研磨的复合加工方法。为验证其去除效果,通过ABAQUS有限元软件进行单磨粒去除仿真,基于Johnson... 研磨是SiC_(p)/Al复合材料精密加工的关键工序,针对两相力学性能相差大、研磨表面缺陷多且难度大的问题,提出通过微弧氧化形成氧化膜后再进行研磨的复合加工方法。为验证其去除效果,通过ABAQUS有限元软件进行单磨粒去除仿真,基于Johnson-Holmquist ceramic硬脆材料本构方程建立模型,研究相同参数下切削氧化膜不同位置时的材料去除特性及膜层特征对材料去除的影响,分析在不同切削深度下的去除特性。结果表明,材料在致密层和疏松层的去除均十分平稳,膜层越致密,切削力越大;切削到碳化硅颗粒时存在应力集中,但去除效果较好无明显的台阶缺陷。实验证明,表面微弧氧化后进行研磨精密加工方法是可行的。 展开更多
关键词 sic_(p)/al复合材料 ABAQUS有限元 仿真 微弧氧化
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SiC_(p)/Al复合材料切削加工中颗粒失效及表面缺陷形成机理仿真研究 被引量：2
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作者 房玉鑫 王优强 +1 位作者 张平 罗恒 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第13期97-104,共8页
为揭示SiC_(p)/Al复合材料切削加工中SiC颗粒失效以及颗粒失效对材料表面微观形貌缺陷的影响,建立了单颗粒SiC_(p)/Al复合材料有限元模型,并探究了不同刀具-颗粒相对位置和切削速度下颗粒失效和表面缺陷的形成过程。通过分析应力场、颗... 为揭示SiC_(p)/Al复合材料切削加工中SiC颗粒失效以及颗粒失效对材料表面微观形貌缺陷的影响,建立了单颗粒SiC_(p)/Al复合材料有限元模型,并探究了不同刀具-颗粒相对位置和切削速度下颗粒失效和表面缺陷的形成过程。通过分析应力场、颗粒失效过程和刀具-颗粒接触力变化规律发现,刀具-颗粒相对位置对SiC颗粒失效、应力场以及刀具-颗粒接触力存在显著影响,颗粒存在多种失效形式并影响加工表面形貌缺陷的形成,切削速度对颗粒失效演化和刀具-颗粒接触力的影响小。模拟结果与实验获得的加工表面形貌吻合较好。不同刀具-颗粒相对位置下应力场以及刀具-颗粒接触力的差异解释了颗粒的多种失效行为。 展开更多
关键词 有限元仿真 sic_(p)/al复合材料 刀具-颗粒相对位置 颗粒失效机理
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不同体积分数SiC_(p)/Al复合材料单颗磨粒划切仿真与试验研究 被引量：2
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作者 张旭 张红哲 鲍永杰 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期2073-2083,共11页
SiC_(p)/Al复合材料由性能差异巨大的碳化硅颗粒与铝合金基体组成,切削过程复杂,影响加工质量因素多,材料仿真建模困难。提出了虑及颗粒随机分布特性、形状、粒径、体积分数等因素的SiC_(p)/Al复合材料参数化建模方法,研究了不同体积分... SiC_(p)/Al复合材料由性能差异巨大的碳化硅颗粒与铝合金基体组成,切削过程复杂,影响加工质量因素多,材料仿真建模困难。提出了虑及颗粒随机分布特性、形状、粒径、体积分数等因素的SiC_(p)/Al复合材料参数化建模方法,研究了不同体积分数SiC_(p)/Al复合材料的去除过程、切削力、表面形貌及损伤等,并进行了试验验证。仿真分析与试验结果表明,参数化建模效果较好。SiC_(p)/Al复合材料具有表面损伤严重、切削力大、基体涂覆掩盖表面缺陷、实际切削深度小等特点,不能单纯以表面粗糙度评价SiC_(p)/Al复合材料的加工质量。粒径大、体积分数高的SiC_(p)/Al切削力、比磨削能更低,表面质量更差,实际切削深度更小,铝合金涂覆现象更严重且覆盖层易脱落。SiC粒径对表面损伤、切削力、比磨削能有重要影响。本研究可为SiC_(p)/Al复合材料表面去除特点研究与工程应用提供一定的借鉴。 展开更多
关键词 sic_(p)/al复合材料 单颗磨粒划切试验 材料去除特点 仿真分析 参数化建模
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