顆粒增強鋁基復合材料及其半固態(tài)成形工藝研究.pdf

1、本文研究了SiC顆粒增強鋁基復合材料及其半固態(tài)成形工藝.首先采用將機械攪拌、電磁攪拌、連鑄三者相結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顆粒增強鋁基復合材料非樹枝晶坯料,對所得到的坯料進行二次加熱和觸變成形得到SiC顆粒增強鋁基復合材料半固態(tài)成形件;并對這一系列半固態(tài)成形件進行了多種性能的測試;還對比了SiC顆粒增強鋁基復合材料在不同狀態(tài)下的組織形貌;借助DSC實驗討論了復合材料的界面問題.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,復合材料的加熱時間隨之縮短;SiC/ZL101鋁合金復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鋁合金在相對應狀念下的組織形貌是相似的;SiC顆粒增強鋁基復合材料半固態(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鋁合金基體的強化作用和弱化作用共同影響下,SiC顆粒增強鋁基復合材料的抗拉強度先隨SiC顆粒體積含量的增加而增強,當SiC

3、顆粒體積含量達到某一臨界值時(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顆粒增強鋁基復合材料的界面反應產物可能是MgO、Al<,4>C<,3>或者MgO、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