熱壓預制塊重熔稀釋法制備SiC-YL117復合材料組織和性能研究.pdf

1、本文將SiC-Al熱壓預制塊采用重熔稀釋的方法制備SiC增強的YL117復合材料，對其微觀組織、力學性能和磨損性能進行了研究。將SiC和Al通過高能球磨制得混合均勻的粉末，然后熱壓制得預制塊。熔煉過程中將熱壓預制塊加入YL117熔體底部重熔稀釋，然后降溫到半固態(tài)溫度，采用攪拌鑄造的方法制備SiC/YL117復合材料。隨后選取綜合性能表現(xiàn)較好的復合材料進行T6熱處理，討論分析熱處理工藝，確定優(yōu)化的固溶和時效制度，并對熱處理后復合材料的組織

2、和力學性能的變化進行討論。研究結果表明：
　　采用半固態(tài)攪拌鑄造結合熱壓預制塊的重熔稀釋可以制備出 SiC彌散分布的YL117基復合材料，但是當體積分數(shù)為5.5％時，SiC顆粒出現(xiàn)團聚的現(xiàn)象。在未出現(xiàn)團聚前，基體合金的晶粒得到細化，初晶硅尺寸逐漸減小直至消失，共晶硅枝晶臂減小，θ-Al2Cu相由花紋狀變?yōu)辄c狀，彌散分布。
　　隨著 SiC體積分數(shù)的增加，復合材料的顯微硬度、拉伸強度和伸長率呈現(xiàn)出先增后減的趨勢，峰值比基體合金

3、分別提高21.7%，23.1%，120.4%， YL117基體合金斷裂方式為解理斷裂，表現(xiàn)出穿晶斷裂特征，SiC/YL117復合材料的斷裂方式為準解理斷裂；磨損率和摩擦系數(shù)逐漸下降，當 SiC含量為5.5vol.%時，磨損率和摩擦系數(shù)比基體合金分別降低62.5%、18.8%。YL117基體的磨損機制主要為粘著磨損，SiC/YL117復合材料的磨損機制為粘著磨損和磨粒磨損的混合行為。
　　實驗確定的綜合性能最好的復合材料為4.5vo