不同方式增強(qiáng)6061鋁基復(fù)合材料的組織和性能研究.pdf

1、本文利用攪拌鑄造法制備了6vol.％ Mg2B2O5w/6061Al(W6),6vol.%SiCp/6061Al(P6)復(fù)合材料及(3vol.% Mg2B2O5w+3vol.% SiCp)/6061(W3P3)混雜復(fù)合材料。采用熱壓縮試驗(yàn)和熱加工圖技術(shù)研究了P6及W3P3的熱變形行為及熱加工能力；利用萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)測(cè)試了擠壓態(tài)各材料高溫力學(xué)性能；采用維氏硬度計(jì)測(cè)試、DSC分析研究了鑄態(tài)及擠壓態(tài)各材料的時(shí)效行為；利用熱膨脹儀對(duì)擠壓態(tài)及擠壓后T

2、6熱處理態(tài)的各材料的尺寸穩(wěn)定性進(jìn)行了測(cè)試；采用掃描電鏡(SEM)、金相顯微鏡(OM)對(duì)復(fù)合材料的微觀組織進(jìn)行了觀察和分析。
　　結(jié)果表明，利用攪拌鑄造法制備的各復(fù)合材料中，W3P3的增強(qiáng)體的分散性最好，W6存在嚴(yán)重Mg2B2O5w團(tuán)聚現(xiàn)象；P6中的SiCp也存在明顯偏聚；W3P3的熱加工區(qū)域?yàn)椋?50-450℃/0.0001-0.003s-1(domain＃1)；P6存在兩個(gè)熱加工區(qū)域：300-400℃/0.0001-0.003s

3、-1(domain Ⅰ)及380-450℃/0.01-0.1s-1(domain Ⅱ), domain＃1的變形激活能為224 kJ/mol，變形機(jī)理包含位錯(cuò)攀移控制的蠕變和DRX控制的晶界滑移，domain Ⅰ和domain Ⅱ的變形激活能分別為177 kJ/mol及263 kJ/mol，對(duì)應(yīng)的變形機(jī)理分別為位錯(cuò)攀移控制的蠕變及交滑移。
　　高溫力學(xué)性能測(cè)試表明：在相同溫度下，W3P3的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度及彈性模量均是最高的，單

4、獨(dú)對(duì)比復(fù)合材料的伸長(zhǎng)率發(fā)現(xiàn)，W3P3的伸長(zhǎng)率也是最大的，這與W3P3中增強(qiáng)體的均勻分布存在直接關(guān)系。
　　時(shí)效行為測(cè)試表明：SiCp比Mg2B2O5w能更加有效的提高硬度值；復(fù)合材料中GP區(qū)的形成受到了抑制，復(fù)合材料較基體合金時(shí)效硬化過(guò)程明顯加速；鑄態(tài)材料的時(shí)效硬度值高于相應(yīng)的擠壓態(tài)材料的硬度值，鑄態(tài)較擠壓態(tài)材料的時(shí)效硬化過(guò)程明顯加速。
　　尺寸穩(wěn)定性測(cè)試表明：在兩種狀態(tài)下，W3P3的dL/L0，CTE及滯后環(huán)寬度均是最小的