基于热处理工艺的羽毛球拍杆用铝基复合材料性能研究
2021-08-11张强
张 强
(西安思源学院, 陕西 西安 710038)
随着体育用品行业的不断发展,消费市场对于高质量体育器材的需求日益扩大。羽毛球拍作为羽毛球运动的基础性器材,其拍杆的质量直接决定了羽毛球拍的质量和使用寿命。本文以铝基复合材料制成的羽毛球拍杆作为研究样本,具体分析不同热处理工艺下羽毛球拍杆的物理性能[1-3]。并且在完成实验后还需要通过显微镜来观察铝基复合材料在经过热处理后的表面情况。
1 实验材料与实验方法
1.1 实验材料
本次研究采用喷射成型法,将氮气作为雾化气体制备铝基复合材料的沉积坯,再以1500T挤压机对其实施热挤压处理,挤压系数为12,环境温度为420 ℃,最终获得直径10 mm,长度为680 mm的长方形铝基复合材料,该材料的具体成分为:铝80.18%、碳化硼8.03%、钛0.22%、铜2.51%、镁2.54%、锌6.52%。
1.2 热处理工艺
针对铝基复合材料所实施的热处理工艺分别有A、B、C、D四种,各工艺的热处理制度分别如下:
工艺A:455 ℃×2 h单级固溶+130 ℃×24 h单级时效;
工艺B:440 ℃×1.5 h+480 ℃×0.5 h双级固溶+130 ℃×24 h单级时效;
工艺C:455 ℃×2 h单级固溶+120 ℃×8 h+160 ℃×16 h双级时效;
工艺D:440 ℃×1.5 h+480 ℃×0.5 h双级固溶+120 ℃×8 h+160 ℃×16 h双级时效;
1.3 实验方法
本次研究利用中路通仪器生产的STT-930M型耐磨损性能测定仪对铝基复合材料的耐磨损性能进行测试,直接获取不同热处理制度下铝基复合材料的磨损体积;利用Naturethink公司生产的HKJ-5001型阻尼测试分析仪对铝基复合材料的阻尼性能进行测试,直接获取不同热处理制度下铝基复合材料的阻尼系数[4-6];通过以下公式计算铝基复合材料的抗弯刚度:
(1)
式中:EI为抗弯刚度;m为实验系统质量;……
