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第1章 绪论 1

1.1原位自生复合材料的研究概况 1

1.1.1增强相的选择 1

1.1.2原位自生复合材料的制备方法 2

1.1.3原位自生复合材料的组织控制 4

1.1.4原位自生复合材料的力学性能 6

1.1.5原位自生复合材料的发展前景 7

1.2半固态金属成形 7

1.2.1半固态金属制备方法 7

1.2.2半固态金属成形工艺 8

1.2.3半固态金属的流变性 9

1.2.4半固态金属成形的数值模拟 12

1.2.5半固态金属加工技术的应用及发展趋势 13

1.3半固态金属基复合材料的研究 13

1.3.1半固态金属基复合材料的制备 13

1.3.2半固态金属基复合材料触变性的研究 14

1.3.3半固态金属基复合材料流变性的研究 14

第2章 原位自生复合材料的热力学与动力学 16

2.1热力学 16

2.1.1原位自生Mg2Si/AM60镁基复合材料的热力学 17

2.1.2原位自生TiAl3/7075铝基复合材料的热力学 18

2.2动力学 22

2.2.1动力学模型的建立 22

2.2.2动力学方程的建立 23

第3章 原位自生复合材料的组织性能 26

3.1原位自生Mg2Si/AM60镁基复合材料的组织性能 26

3.1.1 AM60镁合金的显微组织 26

3.1.2 Si对Mg2Si/AM60镁基复合材料显微组织的影响 27

3.1.3 Si对Mg2Si/AM60镁基复合材料力学性能的影响 31

3.1.4 Mg2Si/AM60镁基复合材料的抗高温蠕变性能 33

3.1.5 Mg2Si/AM60镁基复合材料的摩擦磨损性能及磨面形貌 34

3.2原位自生TiAl3/7075铝基复合材料的组织性能 38

3.2.1 7075铝合金的显微组织 38

3.2.2 Ti对TiAl3/7075铝基复合材料显微组织的影响 40

3.2.3 Ti对TiAl3/7075铝基复合材料性能的影响 49

3.3复合材料的强化机制探讨 51

3.3.1 Orowan机制 51

3.3.2载荷传递 52

3.3.3热膨胀系数不同引起的位错增加 52

3.3.4几何变形差异引起的位错增加 52

3.3.5基体晶粒细化 53

3.3.6界面物理强化 53

第4章 原位自生复合材料的变质处理 55

4.1原位自生Mg2Si/AM60镁基复合材料的变质处理 55

4.1.1 Sb对复合材料组织性能的影响 55

4.1.2 Y对复合材料组织性能的影响 60

4.1.3 Er对复合材料组织性能的影响 62

4.2原位自生TiAl3/7075铝基复合材料的变质处理 67

4.2.1 Y对7075铝合金铸态组织的影响 67

4.2.2 Y对TiAl3/7075铝基复合材料铸态组织的影响 69

第5章 高能超声对原位自生复合材料的影响 75

5.1高能超声对原位自生Mg2Si/AM60镁基复合材料组织性能的影响 75

5.1.1高能超声作用下的Mg2Si/AM60复合材料 75

5.1.2不同工艺条件下的微观组织 76

5.2高能超声对原位自生TiAl3/7075铝基复合材料组织性能的影响 79

5.2.1超声处理对7075铝合金组织的影响 79

5.2.2超声处理对TiAl3/7075铝基复合材料组织的影响 80

5.2.3超声处理对原位自生TiA13/7075铝基复合材料性能的影响 82

5.3超声影响原因分析 83

第6章 原位自生复合材料半固态浆料的制备 86

6.1原位自生Mg2Si/AM60镁基复合材料半固态浆料的制备 86

6.1.1实验设备及相关参数计算 86

6.1.2原位自生Mg2Si/AM60镁基复合材料的半固态组织 87

6.1.3工艺参数对复合材料半固态组织的影响 87

6.2晶粒的球化细化机制 90

6.2.1搅拌对枝晶的抑制 90

6.2.2动力学形核 91

6.2.3晶粒的游离与增殖 92

第7章 原位自生复合材料的流变特性 97

7.1工艺参数对半固态Mg2Si/AM60镁基复合材料表观粘度的影响 97

7.1.1增强颗粒含量对表观粘度的影响 97

7.1.2固相体积分数（剪切温度）对表观粘度的影响 98

7.1.3剪切速率对表观粘度的影响 98

7.1.4剪切时间对表观粘度的影响 99

7.2半固态Mg2Si/AM60镁基复合材料流变模型的研究 99

第8章 复合材料流变成形的数值模拟 105

8.1流变成形的模拟假设和基本方程 105

8.1.1模拟假设 105

8.1.2数值模拟的基本方程 105

8.2半固态流变成形的数值模拟 106

8.2.1模拟模型和参数 106

8.2.2程序流程 107

8.2.3模拟结果与分析 107

8.3半固态流变成形实验 113

8.3.1实验材料和装置 113

8.3.2实验结果 113

附录 表观粘度模型嵌入软件的二次开发程序 115

参考文献 120