SiC顆粒增強鋁基復(fù)合材料的制備工藝及性能研究.pdf

1、顆粒增強鋁基復(fù)合材料具有低膨脹系數(shù)、高比強度、良好的耐磨性能及較好的熱穩(wěn)定性等優(yōu)點，并且制備工藝相對簡單，加工技術(shù)更加成熟，價格更加低廉，幾乎可以做為近凈成形材料使用。在航空航天、汽車以及電子的高新領(lǐng)域有著極快的發(fā)展和應(yīng)用。本文主要采用傳統(tǒng)粉末冶金法，以霧化制得的6061鋁合金粉體作為基體材料，以SiC顆粒作為增強相，制備顆粒增強鋁基復(fù)合材料，并研究了制備過程中的溫度、顆粒大小、顆粒體積分?jǐn)?shù)等因素對材料組織性能的影響。本實驗分別采用64

2、0℃、645℃、650℃三個溫度作為燒結(jié)溫度燒結(jié)試樣，通過對比試樣的燒結(jié)情況以及經(jīng)細(xì)砂紙稍微打磨處理后的試樣狀況，分析了燒結(jié)溫度在燒結(jié)過程中對試樣的作用。實驗表明，過高的燒結(jié)溫度會使試樣近表面處某些融化的低熔點組元在冷壓殘余應(yīng)力的作用下滲出，造成試樣近表面處合金含量減少，產(chǎn)生―燒不透現(xiàn)象；本實驗最佳的燒結(jié)溫度為640℃。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴以不同粒徑的SiC顆粒作為增強相，制備顆粒增強鋁基復(fù)合材料。通過分析含不同粒徑增強相

3、的致密度、抗拉強度和金相圖，發(fā)現(xiàn)增強相產(chǎn)生團聚現(xiàn)象，并從數(shù)據(jù)上得出對于40μm粒徑的6061鋁合金基體，體積分?jǐn)?shù)為5％的SiC顆粒均勻分布的最小粒徑為8.3μm。⑵通過對熱擠壓前后SiC顆粒增強鋁基復(fù)合材料的致密度、硬度、抗拉強度等性能的對比分析，可知增強相SiC顆粒的添加使得復(fù)合材料的力學(xué)性能得到了一定的提高；熱擠壓使SiC顆粒在基體中分布更均勻，并有效提高復(fù)合材料的力學(xué)性能。⑶改變SiC顆粒在復(fù)合材料中的體積分?jǐn)?shù)，以材料硬度、抗拉強