SiC顆粒增強鋁基復合材料的制備工藝及性能研究.pdf

1、顆粒增強鋁基復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域有著極快的發(fā)展和應用。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合材料，并研究了制備過程中的溫度、顆粒大小、顆粒體積分數(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℃三個溫度作為燒結溫度燒結試樣，通過對比試樣的燒結情況以及經細砂紙稍微打磨處理后的試樣狀況，分析了燒結溫度在燒結過程中對試樣的作用。實驗表明，過高的燒結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力的作用下滲出，造成試樣近表面處合金含量減少，產生―燒不透現(xiàn)象；本實驗最佳的燒結溫度為640℃。
　　本研究主要內容包括：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，體積分數(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顆粒的添加使得復合材料的力學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，并有效提高復合材料的力學性能。⑶改變SiC顆粒在復合材料中的體積分數(shù)，以材料硬度、抗拉強