【摘 要】
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7系铝合金因为具有高强度,较好的耐应力腐蚀性能等优点在航空航天领域、轨道交通车辆方面具有很大应用前景。碳纳米管(CNTs)具有的特殊结构及其在力学、电学、热学等方面表现出的优异性能,吸引着广大科研工作者的注意,尤其是单壁碳纳米管(SWCNTs),其缺陷更少,性能更加突出。因此,以SWCNTs为增强相可以进一步提高7075铝合金的综合力学性能,扩大其应用范围。本文主要制备高强度SWCNTs/7075
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7系铝合金因为具有高强度,较好的耐应力腐蚀性能等优点在航空航天领域、轨道交通车辆方面具有很大应用前景。碳纳米管(CNTs)具有的特殊结构及其在力学、电学、热学等方面表现出的优异性能,吸引着广大科研工作者的注意,尤其是单壁碳纳米管(SWCNTs),其缺陷更少,性能更加突出。因此,以SWCNTs为增强相可以进一步提高7075铝合金的综合力学性能,扩大其应用范围。本文主要制备高强度SWCNTs/7075铝合金复合材料。研究不同SWCNTs添加量、变形量和变形速率对SWCNTs/7075铝合金复合材料组织和性能影响。主要研究内容和结果如下:采用粉末冶金法制备SWCNTs/7075铝合金复合材料。随着SWCNTs添加量的增加,复合材料晶粒尺寸先有所降低,当SWCNTs的添加量超过0.1 wt%时,复合材料的局部晶粒尺寸又有所增大。通过研究发现,复合材料中主要存在着Mg Zn2相及Al2Cu相。随着SWCNTs添加量的增加,复合材料抗拉强度、硬度和伸长率先上升后下降,当SWCNTs的添加量为0.1 wt%时,复合材料的力学性能达到最佳。研究不同热轧压下量对7075-0.1 wt%SWCNTs复合材料组织和性能的影响,结果表明,随着热轧压下量的增大,复合材料的晶粒细化愈加明显,经过热轧及固溶时效处理后,复合材料中发现Al3Fe相及Mg2Si相。并且随着压下量增加,复合材料的抗拉强度和硬度也逐渐上升,在压下量为50%时,性能达到最佳。研究不同热锻变形速率对7075-0.1 wt%SWCNTs复合材料组织和性能的影响,结果表明,热锻可以使复合材料的晶粒得到细化,经过热锻及固溶时效处理后,复合材料中存在Mg(Zn,Cu,Al)2相及Mg2Si相。复合材料的抗拉强度、硬度随着热锻变形速率的增加有着先上升后下降的变化趋势,当变形速率为0.25 s-1时,性能达到最佳。
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