T6热处理对粉末触变成形技术制备Ti@(Al-Si-Ti)p/A356Al复合材料组织和性能的影响

采用粉末触变成形技术制备了由“芯-壳”结构粒子增强的A356Al复合材料,然后通过T6热处理进一步提高该复合材料的综合力学性能。结果表明,“芯-壳”结构增强体颗粒不仅能够提高复合材料的抗拉强度、屈服强度(增加率分别为18.0%和32.7%),延伸率10.8%,具备与基体铝合金(12.4%)相当的塑性。在T6热处理过程中,随时效时间的延长,该复合材料的强度、硬度先增加(1~7 h,即欠时效)后减小(9~12 h,即过时效),在8 h时达到最大值(即峰时效),此时复合材料的抗拉强度、屈服强度和硬度分别为325.4 MPa、254.4 MPa和1019.2 MPa,比热处理前分别提高了33.7%、74.0%和48.5%;峰时效延伸率为9.4%,与热处理前相比几乎没有下降。即经过T6热处理后,“芯-壳”结构增强体粒子能在提高复合材料强度的同时,最大程度地保留其良好的塑性。最后,分析了时效8和12h的复合材料基体中析出相的尺寸、密度和类型,并对其强化机制进行了讨论。

重熔时间对固溶态Ti@(Al-Si-Ti)_(p)/A356复合材料组织和性能的影响

通过粉末触变法制备了一种“芯-壳”结构颗粒增强A356铝基复合材料[Ti@(Al-Si-Ti)_(p)/A356],并对不同重熔时间下制备的复合材料进行545℃×1 h的固溶处理,研究了重熔时间对基体微观组织和“芯-壳”结构颗粒微观组织的演变和力学性能的影响。结果表明,随部分重熔时间延长,固溶态复合材料中初生α-Al颗粒不断粗化,共晶组织球化和粗化并且含量逐渐减少,“芯-壳”结构颗粒的壳层进一步反应增厚直至Ti芯被完全消耗。重熔时间为40 min的固溶态复合材料的力学性能最好,其屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为172.1 MPa、263.9 MPa和20.0%,与铸态复合材料相比分别提高了7.3%、11.7%和12.4%。

固溶时间对金属型铸造和粉末触变成形6061铝合金组织的影响

采用扫描电镜、光学显微镜、X射线衍射仪等研究了在535℃下不同固溶时间对金属型铸造和粉末触变成形6061铝合金组织的影响。结果表明,粉末触变成形6061铝合金在535℃固溶处理3h后,共晶相充分固溶到α-Al基体内部,初生相颗粒与二次凝固区的颗粒通过合并长大。而金属型铸造6061铝合金经过6h固溶处理后,共晶相固溶完毕,与粉末触变成形相比,金属型铸造的固溶进程较慢。

粉末触变成形制备SiC_p/Al基复合材料的组织和力学性能

提出了一种粉末冶金和触变成形相结合的粉末触变成形新技术。研究了SiC_p增强的Al-Cu-Mg合金复合材料的组织和力学性能,并与基体合金进行了对比。运用电化学溶解得到了SiC_p/Al复合材料的界面反应产物,并通过原位拉伸试验研究了裂纹扩展的方式。结果表明,复合材料的抗拉强度提高,伸长率降低;界面产物为MgAl_2O_4;裂纹扩展路径伴随着SiC_p的添加而发生改变。

触变成形制备电子封装用SiC_p/Al复合材料

采用基于粉末成形及半固态触变成形工艺提出的粉末触变成形工艺,在不同的重熔温度下制备了电子封装用SiC_p/Al复合材料。结果表明,通过触变成形制备的SiC_p/Al复合材料中合金基体相互连接构成网状,SiC_p均匀镶嵌分布于Al基体中;重熔温度的升高可使材料致密度、热导率、硬度和抗弯强度提高,热膨胀系数减小,断口主要表现为脆性断裂。复合材料室温下的热导率在117.54~135.51 W·m^(-1)·K^(-1)之间,室温至300℃平均热膨胀系数小于7×10^(-6)℃^(-1),硬度(HV)和抗弯强度分别为99.47~113.52、325.90~346.91 MPa。