(SiC+TiB-,2-)-ZL101復(fù)合材料的研究.pdf

1、SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料是金屬基復(fù)合材料（MMC）中最具有廣泛應(yīng)用前景的一種新型高技術(shù)材料。由于其優(yōu)異的高溫強(qiáng)度，高耐磨性，高比剛度等力學(xué)性能和良好的可加工性等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在航空航天、汽車和其它制造業(yè)作為結(jié)構(gòu)材料得到了應(yīng)用。原位合成技術(shù)是一種新型的材料制備技術(shù)，由于其特有的制備工藝使其增強(qiáng)相與基體潤(rùn)濕性好、界面結(jié)合牢固、增強(qiáng)相尺寸很小且存在于基體晶粒內(nèi)部，因而既能增強(qiáng)，又不損失基體材料的伸長(zhǎng)率。與此同時(shí)，增強(qiáng)相大小和數(shù)量容易控制，這使得

2、原位反應(yīng)成為最有希望實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)之一。
　　 本文先用混合鹽反應(yīng)法制備出TiB2/Al復(fù)合材料，然后用攪拌鑄造法把SiC加到TiB2/Al復(fù)合材料中，從而制備出組織穩(wěn)定的TiB2+SiC顆?；祀s增強(qiáng)ZL101復(fù)合材料。
　　 并對(duì)（SiC+TiB2）/ZL101復(fù)合材料的增強(qiáng)相選擇、增強(qiáng)相形成熱力學(xué)、增強(qiáng)相與基體材料的晶體學(xué)關(guān)系及強(qiáng)化機(jī)制等進(jìn)行了深入研究。采用透射電鏡對(duì)復(fù)合材料中增強(qiáng)相形貌、結(jié)構(gòu)和分布進(jìn)行了研究，測(cè)試

3、了復(fù)合材料的力學(xué)性能及熱膨脹系數(shù)，并借助金相顯微鏡、掃描電鏡、透射電鏡等測(cè)試方法對(duì)顯微組織進(jìn)行表征，并對(duì)復(fù)合材料的拉伸斷裂形貌及其機(jī)理進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：
　　 （1）通過三水平四因素正交實(shí)驗(yàn)制備（SiC+TiB2）/ZL101復(fù)合材料的最佳成分配比為： Ti的含量0.8％，B含量0.4％，Mg含量0.25％。
　　 （2）復(fù)合材料經(jīng)過熱處理后，抗拉強(qiáng)度為318.1MPa、布氏硬度為112HB分別較基體合金ZL101提

4、高了21.4％、49.3％；延伸率為1.53％，較基體合金降低了54.2％；熱膨脹系數(shù)為20.8X10-6K-1，較基體合金降低了14.1％；
　　 （3）復(fù)合材料中增強(qiáng)相TiB2為粒狀，尺寸大約在0.1gm左右；SiC為多邊形尖角塊狀，尺寸大約在5μm左右；兩相較均勻分布于基體晶粒內(nèi)部，且與α-Al的界面結(jié)合良好。
　　 （4）動(dòng)態(tài)拉伸結(jié)果表明：裂紋主要在共晶Si、斷裂顆粒和內(nèi)部原始缺陷處形核，整個(gè)裂紋的生長(zhǎng)過程是在主