氟盐雾化法制备5TiB_(2)/Al-4.5Cu-0.5Mg复合材料的微观组织和力学性能

传统熔盐法制备的原位自生TiB_(2)颗粒增强铝基复合材料存在严重TiB_(2)颗粒团聚和夹杂缺陷。本文提出了一种新型氟盐雾化法制备工艺,通过高纯氩气雾化用于制备TiB_(2)的K_(2)TiF_(6)和KBF_(4),再将雾化后的混合氟盐用氩气注入合金液,以促进氟盐与铝合金熔体反应的完整性和充分性,从而显著改善了上述问题。微观组织观察和力学性能测试结果表明:与传统熔盐法制备的5TiB_(2)/Al-4.5Cu(质量分数,%)复合材料相比,氟盐雾化法能够明显细化α-Al晶粒,抑制TiB_(2)颗粒团聚,从而显著提高5TiB_(2)/Al-4.5Cu-0.5Mg复合材料的力学性能,α-Al的平均晶粒尺寸从197.82μm减小到95.67μm,减小了52%,维氏硬度由97 HV0.1增加到145 HV0.1,提高了49.5%,室温抗拉强度由398 MPa提高到481 MPa,提高了21%,尤其是断裂伸长率由2.7%增加为6.5%,提高了143%,证明该法在提高5TiB_(2)/Al-4.5Cu复合材料强度和可靠性的同时,能够大幅改善其韧性。