60、金属基复合材料加工与生物乙醇生产研究综述

金属基复合材料加工与生物乙醇生产研究综述

一、A356 - SiCp复合材料的制备、表征与钻削参数优化

（一）引言

金属基复合材料（MMCs）中，金属基体是主要成分，其他成分可能是增强体。碳化硅（SiC）增强铝合金基复合材料应用广泛，因其易于生产、硬度高、密度低且SiC具有耐高温性能，所以铝基MMCs在工程领域应用广泛。铝金属基复合材料（AMMCs）有多种加工技术，其中搅拌铸造法成本效益高。然而，复合材料性能的提升对其成型和加工提出了更高要求，需要找到最佳加工条件，以实现高效加工和高质量表面光洁度。

表面光洁度受钻头材料影响，如硬质合金钻头优于高速钢钻头，涂层硬质合金钻头更能防止积屑瘤形成，聚晶金刚石（PCD）钻头表面光洁度好但成本高。同时，加工参数如速度、进给量、顶角和增强体体积分数等会影响表面光洁度和推力。推力过大会损坏工件，不同钻头材料和增强体体积分数会导致推力不同。对于多特性问题，灰色关联分析（GRA）可将多个响应转化为单一等级，有助于优化加工参数。

（二）实验过程

1. 材料制备 ：选用A356（Al - 7Si - 0.3 Mg）沉淀硬化合金，采用T6处理（固溶处理后时效硬化）。通过搅拌铸造法制备含不同体积比SiC（0%、10%和20%）的复合材料，合金中加入平均粒径23μm的SiC颗粒，固溶处理条件为525°C下10小时，时效硬化条件为165°C下8小时。
2. 实验设备与参数 ：在Hartford CNC立式加工中心对热处理后的MMC试样（尺寸50×55×15mm）进行钻削实验，使用Kistler压电测力计测量推力。