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SiCp/A390复合材料由于其较低的密度、较高的硬度、良好的耐磨性、较低热膨胀系数、各向同性等优异的性能,使其成为理想的、较好发展前途的轻质铝基复合材料。热处理工艺是有效提高SiCp/A390复合材料综合性能的重要手段,拓宽复合材料应用范围的重要途径。论文采用粉末冶金法+热挤压制备了SiCp/A390复合材料。利用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线分析仪(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)观察和分析了SiCp/A390复合材料在热处理过程中的微观组织演变,表征了复合材料中的界面微观结构及晶体学位相关系。利用万能拉伸试验机、显微硬度计及PCY-Ⅲ型热膨胀系数测试仪测量了不同热处理制度下的复合材料的力学性能及物理性能。通过对比分析,优化出了Si Cp/A390复合材料最佳的热处理工艺制度。研究表明:SiCp/A390复合材料在热挤压后基体中存在一些粗大的金属化合物相,如Al4Cu9,Al5Cu6Mg2,Al23CuFe4相。SiCp/A390复合材料固溶处理后,复合材料中粗大金属化合物相逐渐溶解,固溶温度越高,金属化合物相溶解的越充分;当固溶处理的温度为515℃时,金属化合物相基本上全部回溶到基体中,仅极少量的一些难溶金属化合物相残留在基体中。SiCp/A390复合材料515℃固溶4 h后经180℃时效2 h后,复合材料基体中弥散分布许多纳米级颗粒状的析出相Al5Cu6Mg2相。随着时效时间的延长,这些颗粒状析出相逐渐长大;同时,时效析出相Al5Cu6Mg2相与基体之间界面结构随时效时间的延长发生着转变,其转变规律为:时效2 h时,析出相与Al基体之间界面处于完全共格界面关系;时效6 h时,析出相与Al基体之间完全共格界面转变为半共格界面;时效10 h时,析出相与Al基体之间半共格界面转变为非共格界面。通过对复合材料热处理工艺参数的优化,SiCp/A390复合材料表现出优异的力学性能和物理性能。SiCp/A390复合材料显微硬度在515℃固溶4 h后达到最大值223.4 HV;SiCp/A390复合材料的硬度随着时效时间的延长出现明显的“双峰”现象;随着时效温度的升高,SiCp/A390复合材料的硬度呈现出硬化速度加快而硬化能力降低的现象;SiCp/A390复合材料的力学性能在180℃时效6 h时达到最优,抗拉强度和延伸率分别达到最大值274.6 MPa和2.26%。SiC颗粒的加入显著降低了SiCp/A390复合材料的热膨胀系数;另外,通过研究不同热处理状态对复合材料的热膨胀系数的影响发现,SiCp/A390复合材料的热膨胀系数随着复合材料所处环境温度的升高而增大;SiCp/A390复合材料的热膨胀系数退火态大于挤压态;而复合材料经过固溶和时效处理后的热膨胀系数与热挤压态相比又有所下降。SiCp/A390复合材料中SiC/Al界面大多数为干净界面,极微量为非晶层界面;SiC/Si和Si/Al界面为干净界面,无孔洞缺陷,界面结合紧密;SiC/Al、SiC/Si、Si/Al界面的原子匹配关系为半共格界面。