攪拌鑄造SiCp-2024復合材料顯微組織和力學性能研究.pdf

1、顆粒增強鋁合金基復合材料具有較高的比強度、比模量、高耐磨性以及成本低廉等優(yōu)點,在航空、汽車、電子等工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)得到廣泛運用。本文通過采用機械攪拌法制備SiCp/2024復合材料,研究攪拌工藝參數(shù)對復合材料顆粒分布的影響,熱擠壓對其顯微組織和力學性能的影響,以及攪拌法制備SiCp/2024復合材料的熱處理工藝,主要研究結(jié)果如下:
　　 (1)采用攪拌法制備SiCp/2024復合材料時,攪拌速度及攪拌時間對SiC顆粒分布影響顯著,采用

2、較高的攪拌速度或者延長攪拌時間,有利于提高顆粒的分散性,但是如果攪拌速度過高或者攪拌時間過長,會導致熔體吸氣嚴重,顆粒容易團聚。比較合理的攪拌復合工藝為:攪拌溫度680℃～700℃,攪拌速度300rpm,攪拌時間15min。所制備的復合材料中,SiC顆粒在基體合金中較均勻地分布,大部分顆粒沿晶界分布,少數(shù)顆粒分布于晶內(nèi),晶界粗大第二相呈非連續(xù)狀分布。
　　 (2)所制備的SiCp/2024復合材料經(jīng)熱擠壓后,SiC顆粒發(fā)生破碎,

3、分布均勻性得到改善,復合材料內(nèi)部的疏松、孔洞等缺陷基本消除,致密度明顯提高；擠壓時SiC顆粒在剪應(yīng)力作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn),顆粒的長軸方向與擠壓方向趨于平行,復合材料沿流動方向呈明顯帶狀組織特征。
　　 (3)SiCp/2024復合材料具有顯著的時效硬化效應(yīng),時效溫度的提高加速了基體合金的時效過程,使其峰時效提前,但材料的硬度降低。經(jīng)過495℃×45min+177℃×17h固溶及時效后,基體合金中彌散分布呈長棒狀大小約為300.400n