Al+SiC預(yù)制顆粒增強鋁基復(fù)合材料微觀組織和性能的研究.pdf

1、鋁基復(fù)合材料具有高比強度、高比剛度、高彈性模量等優(yōu)良的力學性能，同時還具有耐磨、耐腐蝕、耐熱等優(yōu)點，近年來在航空航天、軍事、汽車制造等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。用半固態(tài)攪拌鑄造法制備的SiC顆粒增強的鋁基復(fù)合材料因其具有成本低、各向同性好且耐磨的優(yōu)點，受到了越來越多研究者的親昧。
　　本文通過將鋁粉和SiC粉末在行星球磨機中高能球磨制備了Al+SiCp預(yù)制顆粒，并使用半固態(tài)攪拌法制備了顆粒增強鋁基復(fù)合材料，研究了預(yù)制顆粒(Al+SiCp)

2、含量和Mg的加入對復(fù)合材料微觀組織、力學性能及耐磨性的影響，以及T6熱處理對復(fù)合材料的增強機理。本文研究結(jié)論如下：
　　隨著預(yù)制顆粒體積分數(shù)的增加，ZL101基復(fù)合材料的晶粒尺寸逐漸減小，而維氏硬度、抗拉強度和耐磨性逐漸增強，其最大值較基體合金分別增強了12.1％、25.7%和7.6%（壓力為10N），而復(fù)合材料的伸長率逐漸降低。ZL101合金的主要斷裂方式為韌性斷裂，Al+SiCp/ZL101復(fù)合材料的主要斷裂方式為準解理斷裂。

3、ZL101合金主要以粘著磨損為主，存在磨粒磨損。Al+SiCp/ZL101復(fù)合材料主要磨損機制為磨粒磨損，但存在粘著磨損。
　　Mg元素的加入不僅可以細化晶粒、減少預(yù)制顆粒團聚現(xiàn)象，而且可以使復(fù)合材料中的共晶相由針狀細化為粒狀。Al+SiCp/ZL101-Mg復(fù)合材料的維氏硬度，抗拉強度和耐磨性均高于Al+SiCp/ZL101復(fù)合材料，但伸長率低于Al+SiCp/ZL101復(fù)合材料。ZL101-Mg合金和Al+SiCp/ZL101

4、-Mg復(fù)合材料的主要斷裂方式為解理斷裂。ZL101-Mg合金和Al+SiCp/ZL101-Mg復(fù)合材料的主要磨損機制為磨粒磨損，但存在粘著磨損。
　　熱處理會使Al+SiCp/ZL101復(fù)合材料中共晶硅細化，Al+SiCp/ZL101-Mg復(fù)合材料中共晶硅長大變粗。T6熱處理后復(fù)合材料的維氏硬度、抗拉強度、伸長率和耐磨性都有所提高，但對Al+SiCp/ZL101復(fù)合材料的提高幅度更大，分別提高了26.67%、54.44%、5.47