熱處理對粉末半固態(tài)擠出成形SiCp-2024Al復合材料的影響.pdf

1、碳化硅鋁基復合材料雖然僅僅只有幾十年的發(fā)展歷程，但它已廣泛的應用于現(xiàn)代生活中的方方面面，小到電子封裝基片，大到飛機零部件。而SiCp/2024Al復合材料以其優(yōu)異的性能已成功的在碳化硅鋁基復合材料領域中占取了一席之地。本文采用粉末半固態(tài)擠出成形的方法制備了棒形SiCp/2024Al復合材料，該方法匯集了粉末冶金、半固態(tài)加工技術和擠壓技術等優(yōu)點。加工成形后的復合材料材具有：SiC分布均勻、偏析較少、有較好的界面結合、孔隙率低等優(yōu)點。

2、>　　利用EPMA、XRD、SEM對復合材料組織及成分進行定性和定量地分析，并測試其硬度、抗拉強度、延伸率等的變化規(guī)律。研究了SiCp/2024Al復合材料中SiC顆粒與2024鋁合金基體間的界面結合、SiC顆粒在基體中的分布情況，重點探討了固溶時間、固溶溫度、時效時間及時效溫度對棒形SiCp/2024鋁基復合材微觀組織和力學性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)：
　?。?）SiCp/2024Al復合材料固溶處理后選擇水冷的冷卻方式可以使θ相（A

3、l2Cu）和S相（Al2CuMg）相分解并溶入到Al基體中。在固溶溫度為495℃時，在開始階段隨著固溶時間的延長，θ相與S相溶解的越充分，相應的復合材料的力學性能也在上升，當固溶到16h時，材料的力學性能較之前有所下降,說明基體的晶粒有粗化現(xiàn)象；在相同的固溶時間下，隨著固溶溫度的升高，復合材料的組織與力學性能的變化趨勢與固溶溫度一定時相似，但幅度更大，說明固溶溫度對SiCp/2024Al復合材料的影響要大于固溶時間。當固溶溫度為495℃

4、，保溫時間為12h，水淬后，SiCp/2024Al復合材料得到最佳的固溶效果，即抗拉強度達到456MPa，延伸率達到10.3％，硬度達到136HV，其性能較未經(jīng)固溶處理的復合材料有較大的提高。
　?。?）將復合材料在經(jīng)過495℃、12h、水淬固溶處理后，再進行時效處理可以進一步提高SiCp/2024Al復合材料的性能。實驗發(fā)現(xiàn)，在時效初期主要的析出相為θ相，而S相只有少量存在，而相應的硬度、拉伸強度、延伸率等增長幅度也較小。時效到