亞微米顆粒增強鋁基復合材料的制備技術(shù)研究.pdf

1、亞微米相增強鋁基復合材料由于其具有優(yōu)異的性能，而且在價格上可與傳統(tǒng)金屬材料競爭，所以易于在光學、電子封裝、宇航和兵器領(lǐng)域推廣和應(yīng)用，已成為近年來金屬基復合材料研究的熱點，其中制備技術(shù)一直是亞微米相增強鋁基復合材料大規(guī)模生產(chǎn)和使用的先導和關(guān)鍵。 本課題對Al-Si-Cu合金體系采用等溫處理法、對Al-Ni-Y合金體系采用快速凝固法，分別直接制備了亞微米顆粒增強Al基復合材料。課題研究了工藝條件和合金成分對合金顯微組織的影響，并對不

2、同復合材料試樣進行了硬度測量試驗。對Al-Si-Cu合金體系的復合材料還進行了拉伸試驗，并采用掃描電子顯微鏡對試樣的斷口進行了分析。 結(jié)果表明：對于Al-Si-Cu合金體系，在合金中加入微量鍶，可以降低硅相的生長速度，影響硅的形核能力，有效地細化硅相。在固液兩相區(qū)的溫度下進行等溫處理可以使Al-Si-Cu合金中的硅相形態(tài)由針棒狀組織轉(zhuǎn)變?yōu)榱罱M織：在一定的冷卻速率下，適當延長等溫處理時間、提高等溫處理溫度有利于硅相的圓整化、細化

3、、均勻化。由于在等溫處理溫度為580℃、590℃，等溫處理時間為5min的條件下合金析出了尺寸微小的強化相，在固溶強化和細晶強化的強化機制作用下，等溫處理時間為5min的試樣硬度和抗拉強度都較大；由于硅相形態(tài)、分布情況的改善，等溫處理時間為10分鐘的試樣的延伸率較大。對于Al-Ni-Y合金體系，采用zr元素替代Ni元素，隨著zr元素含量的增加，合金組織形態(tài)由長棒狀轉(zhuǎn)變?yōu)槎贪魻?，當zr的含量增加到5％的時候，棒狀組織全部消失，取而代之的是