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碳化硅颗粒(SiC_p)增强铝基复合材料由于其优良的综合力学性能,在航空航天、先进武器等关键领域具有十分重要的战略意义。本文采用粉末冶金制备工艺,以自主设计制备的高合金化7000系铝合金雾化粉为基体和尺寸为1μm的SiC_p为增强体制备SiC_p增强铝基复合材料,对其制备加工技术、组织与性能进行了研究。所开展的主要研究工作及取得的结果如下:(1)研究了氩气烧结—热挤压制备的复合材料基体合金的组织和性能。研究表明:在三种多级强化固溶工艺下(G1:450℃×2h+460℃×2h;G2:450℃×2h+460℃×2h+470℃×2h;G3:450℃×2h+460℃×2h+470℃×2h+480℃×2h),随着固溶温度的升高和固溶时间的延长,基体合金内部未溶相的尺寸和数量都逐渐减少。对比三种固溶工艺,合金在121℃时效处理下的硬度值为G3>G2>G1,并在G3固溶工艺下时效15h达到硬度的最大值为227.5HV,时效后铝合金的电导率随固溶温度的增加而降低。随着固溶温度的升高和固溶时间的延长,合金固溶时效后的抗压强度值先上升后下降,G2固溶工艺下铝合金的抗压强度达到最大值为675.15MPa,并且其断裂应变为7.73%。(2)研究了SiC_p增强铝基复合材料的制备工艺(球磨工艺、成型压力、烧结温度、热挤压和固溶工艺)。研究表明:通过SiC_p湿磨—SiC_p和合金粉混合湿磨—混合粉末干磨的球磨工艺可以得到SiC_p均匀分布的铝基复合粉末。复合材料的致密度和硬度随成型压力的增加而增加,750MPa为最佳成型压力,压力的继续增加对复合材料致密度与硬度的变化几乎没有影响。随着烧结温度的升高,复合材料的致密度和硬度增加,但Zn含量逐渐降低。热挤压后,复合材料的晶粒尺寸明显细化,其致密度和硬度大幅度提升。随着固溶温度的升高和固溶时间的延长,复合材料固溶后的硬度值先上升后下降,450℃×2h+460℃×2h+470℃×2h+480℃×2h固溶工艺下复合材料的硬度最高,与基体合金相比有明显的位错强化效果。(3)研究了氩气烧结—热挤压制备的铝基复合材料的组织和性能。研究表明:随着SiC_p体积分数的增加,复合材料的晶粒尺寸变小并且位错强化显著,但复合材料的电导率下降。当SiC_p体积分数为2.5%和5%时,铝基复合材料的致密度分别为98.8%和98.5%,抗压强度为668.12MPa和683.94MPa,以及断裂应变为10.57%和8.40%。(4)研究了热等静压烧结—热压缩制备的铝基复合材料的组织和性能。结果表明:随着SiC_p体积分数的增加,复合材料的晶粒尺寸变小并且位错强化显著,但逐渐出现SiC_p的团聚。复合材料的致密度、电导率、固溶时效后的硬度与抗压强度随SiC_p体积分数的增加而降低。当SiC_p体积分数为2.5%时,复合材料的组织性能最好,其致密度、硬度和抗压强度分别为99.1%、219.7HV和706.39MPa,其抗压强度比氩气烧结—热挤压制备的铝基复合材料提高了38.27MPa。本文以高合金化的高强7000系铝合金为基础设计复合材料的基体材料,通过新型复合粉制备工艺—粉末冶金(氩气烧结、热等静压烧结)—塑性变形(热挤压、热压缩)—强韧化热处理的制备加工路线,获得组织和性能较优的SiC_p增强高合金化7000系铝基复合材料,为铝基复合材料的成分设计与制备提供科学依据和技术基础。