攪拌鑄造SiCp-2024復(fù)合材料顯微組織和力學(xué)性能研究.pdf

1、顆粒增強(qiáng)鋁合金基復(fù)合材料具有較高的比強(qiáng)度、比模量、高耐磨性以及成本低廉等優(yōu)點(diǎn),在航空、汽車、電子等工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)得到廣泛運(yùn)用。本文通過采用機(jī)械攪拌法制備SiCp/2024復(fù)合材料,研究攪拌工藝參數(shù)對(duì)復(fù)合材料顆粒分布的影響,熱擠壓對(duì)其顯微組織和力學(xué)性能的影響,以及攪拌法制備SiCp/2024復(fù)合材料的熱處理工藝,主要研究結(jié)果如下:
　　 (1)采用攪拌法制備SiCp/2024復(fù)合材料時(shí),攪拌速度及攪拌時(shí)間對(duì)SiC顆粒分布影響顯著,采用

2、較高的攪拌速度或者延長(zhǎng)攪拌時(shí)間,有利于提高顆粒的分散性,但是如果攪拌速度過高或者攪拌時(shí)間過長(zhǎng),會(huì)導(dǎo)致熔體吸氣嚴(yán)重,顆粒容易團(tuán)聚。比較合理的攪拌復(fù)合工藝為:攪拌溫度680℃～700℃,攪拌速度300rpm,攪拌時(shí)間15min。所制備的復(fù)合材料中,SiC顆粒在基體合金中較均勻地分布,大部分顆粒沿晶界分布,少數(shù)顆粒分布于晶內(nèi),晶界粗大第二相呈非連續(xù)狀分布。
　　 (2)所制備的SiCp/2024復(fù)合材料經(jīng)熱擠壓后,SiC顆粒發(fā)生破碎,

3、分布均勻性得到改善,復(fù)合材料內(nèi)部的疏松、孔洞等缺陷基本消除,致密度明顯提高；擠壓時(shí)SiC顆粒在剪應(yīng)力作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn),顆粒的長(zhǎng)軸方向與擠壓方向趨于平行,復(fù)合材料沿流動(dòng)方向呈明顯帶狀組織特征。
　　 (3)SiCp/2024復(fù)合材料具有顯著的時(shí)效硬化效應(yīng),時(shí)效溫度的提高加速了基體合金的時(shí)效過程,使其峰時(shí)效提前,但材料的硬度降低。經(jīng)過495℃×45min+177℃×17h固溶及時(shí)效后,基體合金中彌散分布呈長(zhǎng)棒狀大小約為300.400n