顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料及其半固態(tài)成形工藝研究.pdf

1、本文研究了SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料及其半固態(tài)成形工藝.首先采用將機(jī)械攪拌、電磁攪拌、連鑄三者相結(jié)合的方法制備得到一系列不同顆粒含量和不同顆粒尺寸的SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料非樹枝晶坯料,對所得到的坯料進(jìn)行二次加熱和觸變成形得到SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料半固態(tài)成形件;并對這一系列半固態(tài)成形件進(jìn)行了多種性能的測試;還對比了SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料在不同狀態(tài)下的組織形貌;借助DSC實(shí)驗(yàn)討論了復(fù)合材料的界面問題.研究表明:在二次加熱過程中,

2、隨著SiC顆粒體積含量的增加,復(fù)合材料的加熱時間隨之縮短;SiC/ZL101鋁合金復(fù)合材料在重力澆鑄態(tài)、連鑄念、半固念成形態(tài)下的組織形貌與ZL101鋁合金在相對應(yīng)狀念下的組織形貌是相似的;SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料半固態(tài)成形件的硬度、磨損性能、彈性模量都隨著SiC顆粒體積百分含量的增加而增加;在SiC顆粒對ZL101鋁合金基體的強(qiáng)化作用和弱化作用共同影響下,SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度先隨SiC顆粒體積含量的增加而增強(qiáng),當(dāng)SiC

3、顆粒體積含量達(dá)到某一臨界值時(臨界值隨著SiC顆粒尺寸的變化而變化),抗拉強(qiáng)度開始隨著SiC顆粒體積含量的增大而減弱,并且,SiC顆粒尺寸越大,這種減弱趨勢就越為明顯;SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的界面反應(yīng)產(chǎn)物可能是MgO、Al<,4>C<,3>或者M(jìn)gO、MgAl<,2>O<,4>和Al<,4>C<,3>;改善SiC氧化處理方法和降低攪拌時的高溫停留時間可以抑制脆性碳化物Al<,1>C<,3>的生成.此外,本文還成功制備了SiC顆粒增強(qiáng)