碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料顯微組織和力學(xué)性能的研究.pdf

1、與基體鋁合金相比，SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能，在航空航天、軍事、電子、汽車制造等方面得到了廣泛的應(yīng)用。本文以SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料為研究對象，采用粉末冶金法為制備手段，通過XRD、SEM分析、密度分析、布氏硬度、拉伸力學(xué)性能測試等手段，研究了燒結(jié)溫度、擠壓、混料時(shí)間、SiC顆粒的體積分?jǐn)?shù)、尺寸以及分布對SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料顯微組織、力學(xué)性能及斷裂機(jī)制的影響。研究結(jié)果表明:
　　 (1)對于SiC增強(qiáng)A

2、l-Cu合金復(fù)合材料，提高燒結(jié)溫度，可以減少孔洞數(shù)量、改善界面結(jié)合強(qiáng)度，提高材料的致密度和力學(xué)性能。
　　 (2)擠壓可以破壞基體表面的氧化層、改善界面結(jié)合強(qiáng)度、細(xì)化晶粒尺寸、減少孔洞數(shù)量，提高復(fù)合材料的致密度和力學(xué)性能。當(dāng)基體強(qiáng)度較低時(shí)，可以顯著改善復(fù)合材料中增強(qiáng)體分布的均勻性。
　　 (3)復(fù)合材料的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度隨著SiC顆粒體積分?jǐn)?shù)的增加而減少，復(fù)合材料的硬度卻隨著SiC顆粒體積分?jǐn)?shù)的增加而增加。大尺寸的Si

3、C顆粒在制備和擠壓過程中易發(fā)生斷裂，斷裂的SiC顆粒可以承受壓痕載荷，但不能承受拉伸載荷。
　　 (4)混料時(shí)間增加，SiC顆粒分布均勻度增加。增強(qiáng)體與基體的粒徑比較小時(shí)，增強(qiáng)體將均勻分布在基體中。SiC顆粒在基體中分布的均勻性增加，復(fù)合材料的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和延伸率隨之提高。
　　 (5)隨著SiC顆粒尺寸的減小，復(fù)合材料中界面的面積增加，加工硬化程度上升，復(fù)合材料的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度提高;但由于顆粒間距減小，復(fù)合材