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研究生： 沈聲裕
論文名稱： 石墨/A390鋁基複合材料鑄件機械性質及耐磨耗性之研究
指導教授： 邱弘興
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工業教育學系
Department of Industrial Education
論文出版年： 2000
畢業學年度： 88
語文別： 中文
論文頁數： 46
中文關鍵詞： 鋁合金 、複合材料
論文種類： 學術論文
相關次數： 點閱：177  下載：9 
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    • 本研究主要探討在不同的石墨添加量(3wt%、7wt%、10wt%)所製得之石墨/A390鋁基複合材料鑄件，經熱處理後，石墨添加量對A390鋁基複合材料鑄件機械性質及耐磨耗行為之影響。
    由於石墨顆粒表面與鋁熔湯之潤濕性差，不易在高溫下將石墨顆粒直接加入鋁熔湯中，故本文係利用水合過程，使石墨顆粒表面披覆一均勻之銅鍍層，來改善石墨顆粒與母材之間的潤濕性。
    實驗結果顯示，將石墨表面鍍上一層銅後，可將石墨加入鋁熔湯中，並利用液態攪拌方式所生成之強大剪力對流，可將石墨顆粒較均勻分佈於A390鋁合金基地中。
    石墨/A390鋁基複合材料鑄件，隨著石墨量的增加，其硬度值與抗拉強度有下降的趨勢。
    石墨/A390鋁基複合材料藉由石墨顆粒的釋放及石墨固體潤滑膜的形成，可阻止黏著現象與嚴重的犛溝，減緩母材表面之磨損，
    且隨著石墨量之增加，耐磨耗性有提升的趨勢。

    The main purpose of this research is to investigate the effects of graphite on mechanical properties and wear resistance of castings of Graphite /A390 Al-matrix composite by various amount of reinforcement (3wt%、7wt%、10wt%) after heat treatment.
    According to the wettability between the surface of graphite and aluminum melt is poor, it is difficult to mix the graphite into aluminum melt directly. Thus, by using cementation process products a copper layer onto the surface of graphite in order to improve the wettability.
    The experimental results show that can mix graphite into aluminum melt successfully after adding a copper layer on graphite surface. Additionally, the strong shear force by liquid stirring can spread graphite averagely into A390 Al-alloy basement.
    In Graphite /A390 Al-matrix composites, under increasing quantity of graphite, the hardness tends to increase, the tensile strength tends to decrease ,and weight loss of wearing tends to decrease.
    By the releasing of graphite and the forming of graphite solid lubrication, Graphite /A390 Al-matrix composites can prevent from sticking phenomenon and serious plough.

    總目錄 中文摘要 Ⅰ 英文摘要 Ⅱ 總目錄 Ⅳ 表目錄 Ⅶ 圖目錄 Ⅷ 第一章 前言 1 1-1 研究動機 1 1-2 研究目的 2 第二章 文獻探討 4 2-1 石墨/A390鋁基複合材料之相關製程 4 2-2 石墨/A390鋁基複合材料之磨潤機構 6 2-3 鋁基複合材料之融體鑄造 7 2-3-1 鋁基複合材料之融體鑄造攪拌方法 7 2-3-2 鋁基複合材料之融體鑄造除氣方式 9 2-4 熱處理 9 2-4-1 鋁合金之析出強化處理 9 2-4-2 複合材料之熱處理 12 2-5 鋁基複合材料之強化機構 13 2-6 鋁基複合材料之磨耗性質 15 第三章 實驗方法及步驟 18 3-1 實驗材料 18 3-2 實驗設備及裝置 18 3-3 石墨/A390鋁基複合材料製作 21 3-3-1 母材及石墨材料準備 21 3-3-2 石墨顆粒表面之鍍銅處理 22 3-4 實驗流程 23 3-4-1 石墨/A390鋁基複合材料熔煉與澆鑄 23 3-4-2 熱處理 25 3-4-3 試片製作 25 3-4-4 機械性質試驗 26 3-4-5 顯微組織觀察 27 3-4-6 耐磨耗性試驗 27 3-4-7 孔洞率量測 28 第四章 實驗結果與討論 29 4-1 鍍銅石墨顆粒表面基態觀察 29 4-2 石墨顆粒在基地之分佈 29 4-3 石墨/A390鋁基複合材料熱處理前後性質之比較 30 4-3-1 熱處理前後機械性質之比較 30 4-3-2 熱處理前後耐磨耗性質之比較 31 4-4 孔洞率與石墨/A390鋁基複合材料鑄件之關係 32 4-4-1 孔洞率與機械性質之關係 32 4-4-2 孔洞率與耐磨耗量之關係 33 4-4-3 石墨添加量與孔洞率之關係 34 4-5 石墨顆粒添加量對石墨/A390鋁基複合材料鑄件之影響 34 4-5-1 對機械性質之影響 35 4-5-2 對耐磨耗性質之影響 36 4-5-3 耐磨耗面之觀察 36 4-5-4 對不同耐磨時間之影響 37 第五章 結論 39 參考文獻 41

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