往復(fù)墩擠變形對SiCp-2024鋁合金復(fù)合材料組織及性能的影響.pdf

1、顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料具有高耐磨性、較高的比強(qiáng)度以及成本低廉等優(yōu)點，在汽車、航空、電子等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。本文采用機(jī)械攪拌法制備SiCp/2024復(fù)合材料，利用金相顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)和透射電鏡(TEM)等手段研究往復(fù)鐓擠變形對SiCp/2024復(fù)合材料基體組織的影響，測試不同道次力學(xué)性能，分析往復(fù)鐓擠變形對復(fù)合材料強(qiáng)韌化機(jī)制。獲得以下結(jié)果:
　　經(jīng)過SiCp/2024復(fù)合材料往復(fù)鐓擠變形，消除了攪拌鑄造制備所產(chǎn)生的內(nèi)

2、部疏松、孔洞等缺陷，細(xì)化了SiCp/2024鋁基復(fù)合材料基體組織，消除了復(fù)合材料中SiC顆粒偏聚現(xiàn)象，改善了SiC顆粒分布均勻性，部分SiC顆粒發(fā)生了破碎，由原來10～15μm破碎成5～10μm。內(nèi)部位錯變化過程是，初始粗晶粒受到交替剪切變形，形成高密度位錯，位錯線逐漸演變成位錯墻、位錯胞，最后位錯墻和位錯胞形成細(xì)小的亞晶。復(fù)合材料晶粒在交替的剪切力作用下發(fā)生彎折、破碎，甚至斷裂，從而有效地細(xì)化晶粒;此外，復(fù)合材料在往復(fù)鐓擠變形過程中發(fā)

3、生了回復(fù)，亞晶以吞并方式長大，最后形成新的晶界，從而“分割”初始晶粒，實現(xiàn)晶粒細(xì)化。隨著往復(fù)鐓擠變形道次的增加，往復(fù)鐓擠擠SiCp/2024復(fù)合材料抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度呈先增后趨于平穩(wěn)，擠壓態(tài)復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度分別是268MPa、212MPa，延伸率為3.81％;往復(fù)鐓擠試樣的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度在變形第4道次達(dá)到最大，分別為376MPa和260MPa，增加幅度分別為40％和28％，延伸率在變形第3道次達(dá)到最大。在4道次后，由于加

4、工硬化導(dǎo)致復(fù)合材料延伸率降低。經(jīng)過往復(fù)鐓擠變形后，復(fù)合材料拉伸斷口以界面脫粘和顆粒斷裂方式為主。
　　鐓擠第2道次復(fù)合材料經(jīng)過490℃/30min+165℃/18h熱處理后抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度分別為357MPa和268MPa，與第2道次未做熱處理的力學(xué)性能相比，抗拉強(qiáng)度提高了7％，屈服強(qiáng)度提高了6％;鐓擠第3道次后復(fù)合材料經(jīng)過490℃/30min+165℃/16h熱處理后，抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度分別為404MPa和321MPa，與3道次