碳纤维和SiC增强2A12铝合金钻杆材料的力学性能研究.docx

碳纤维和SiC增强2A12铝合金钻杆材料的力学性能研究

目录

碳纤维和SiC增强2A12铝合金钻杆材料的力学性能研究（1）．．．．．．．4

研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1铝合金钻杆材料的现状与发展趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.2碳纤维和SiC复合材料的应用前景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.3研究目的与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

材料制备与表征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

2.1原材料的选择与处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

2.2复合材料的制备工艺．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

2.3材料微观结构分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

2.4力学性能测试方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

碳纤维和SiC增强2A12铝合金钻杆的力学性能．．．．．．．．．．．．．．．．14

3.1抗拉强度与延伸率分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

3.2剪切强度与硬度评价．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

3.3冲击韧性测试与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

3.4屈服强度与弹性模量研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

力学性能的影响因素分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

4.1增强相含量对力学性能的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

4.2复合材料微观结构对力学性能的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

4.3制造工艺对力学性能的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

4.4应用环境对力学性能的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

碳纤维和SiC增强2A12铝合金钻杆的疲劳性能研究．．．．．．．．．．．．29

5.1疲劳试验方法与装置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

5.2疲劳寿命分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

5.3疲劳裂纹扩展行为研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

碳纤维和SiC增强2A12铝合金钻杆的应用性能．．．．．．．．．．．．．．．．34

6.1耐腐蚀性能测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

6.2耐磨性能评价．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

6.3抗热性能研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

7.1研究成果总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

7.2存在的不足与改进方向．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

7.3未来研究展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

碳纤维和SiC增强2A12铝合金钻杆材料的力学性能研究（2）．．．．．．43

内容概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

1.3研究目标与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

材料概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

2.1钻杆材料的基本组成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

2.2主要