預(yù)氧化B4Cp-Al復(fù)合材料顯微組織與力學(xué)性能的研究.pdf

1、B4Cp/Al復(fù)合材料具有高硬度，低密度，高斷裂韌性，在國(guó)防工業(yè)中有著廣泛的潛在應(yīng)用背景，在光學(xué)精密構(gòu)件和慣性儀表上的應(yīng)用也具有很大的潛力。本文研究了B4C顆粒的氧化特性，選擇合適的預(yù)氧化工藝，并在此基礎(chǔ)上采用壓力浸滲工藝制備了體積分?jǐn)?shù)為50％的六種B4Cp/Al復(fù)合材料，利用EMT-01型常溫動(dòng)態(tài)彈性模量測(cè)試儀，布氏硬度計(jì)，萬(wàn)能電子試驗(yàn)機(jī)，透射電鏡等對(duì)B4Cp/Al復(fù)合材料的基礎(chǔ)性能，力學(xué)性能和顯微組織進(jìn)行了研究。
　　發(fā)現(xiàn)B4

2、C顆粒低溫預(yù)氧化得到的氧化層先以晶態(tài)生長(zhǎng)，隨后在高溫下熔化并再凝固成非晶態(tài)。建立立方體模型計(jì)算B4C顆粒氧化層厚度。
　　確定500℃-5min和500℃-30min為B4C顆粒的預(yù)氧化工藝，采用壓力浸滲工藝制備出以1060Al和2024Al為基體的六種材料，結(jié)果表明，極薄的氧化層對(duì)B4Cp/Al復(fù)合材料的密度影響不大，硬度差異主要來(lái)源于2024Al的時(shí)效析出。
　　對(duì)各體系復(fù)合材料進(jìn)行了常溫和高溫的微觀組織觀察和力學(xué)性能測(cè)

3、試，發(fā)現(xiàn)氧化層可以改善界面結(jié)合，提高界面強(qiáng)度，并且使 B4C顆粒更加的圓潤(rùn)，降低了顆粒尖角處的應(yīng)力集中，因此在一定程度上提高了B4Cp/Al復(fù)合材料的抗彎強(qiáng)度和塑性。
　　當(dāng)溫度從常溫到300℃時(shí)，B4Cp/2024Al復(fù)合材料隨著B(niǎo)4C顆粒預(yù)氧化程度的加深，壓縮強(qiáng)度有所降低，壓縮應(yīng)變有所提高，B4Cp/1060Al復(fù)合材料隨著B(niǎo)4C顆粒預(yù)氧化程度的加深，壓縮強(qiáng)度沒(méi)有太大變化，壓縮應(yīng)變有所降低；溫度為400℃時(shí)，氧化層越厚，B4C