铝基复合材料的力学性能及耐磨性研究

以铝粉和镁粉为基础材料,以SiC颗粒为增强体材料,制备建筑用的铝基复合材料,研究其力学性能及耐磨性。分别在SiC的质量分数为0~32%时测试铝基复合材料的力学性能,在3~18 MPa的外载荷下摩擦不同距离时,研究复合材料的耐磨性。结果表明:SiC含量较高时,复合材料中SiC团聚较明显,力学性能不佳;SiC的质量分数为8%时,铝基复合材料的硬度、抗拉强度、抗弯强度较优异;当SiC的质量分数为8%时制备的铝基复合材料在较高载荷作用下始终具有良好的耐磨性;摩擦距离越长,铝基复合材料耐磨性降低越多。

建筑用新型铝基复合材料的搅拌摩擦加工研究

以80vol%碳化硅和20vol%氮化硅的混合物作为增强体,在建筑用6005铝合金基体中添加了5vol%增强体,采用搅拌摩擦加工方法,制备了建筑用新型铝基复合材料,并进行了显微组织、物相组成和力学性能的研究。结果表明,搅拌摩擦加工方法可制备出具有较高力学性能的建筑用新型铝基复合材料,该复合材料由α-Al、碳化硅(SiC)和氮化硅(α-Si_3N_4)组成,其室温抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为527 MPa、503 MPa、7.2%。

TiAl_(3)含量对建筑用铝基复合材料微观组织与力学性能的影响

采用超声振动、原位反应,制备TiAl_(3)颗粒增强建筑用铝基复合材料,通过光学显微镜和扫描电镜分析,研究了铝基复合材料的微观组织演变和不同质量分数的TiAl_(3)对铝合金硬度、力学性能的影响。结果表明,在ZL101铝合金中加入K_(2)TiF_(6)后超声振动,发生原位反应生成了TiAl_(3)新相,TiAl_(3)颗粒起到了细晶强化作用。当TiAl_(3)含量达到1.0%时,铝基复合材料的初生α-Al相细小圆整,TiAl_(3)颗粒小,分布均匀,没有明显的团聚现象。1.0%TiAl_(3)/ZL101复合材料的抗拉强度为285.2 MPa,硬度为102 HB,伸长率为2.82%,与ZL101铝合金相比,分别提高了24.7%、52.2%、15.1%。

锻造对建筑用铝基复合材料性能的影响分析

采用不同的始锻温度和终锻温度进行了建筑用铝基复合材料的锻造成形,并进行了耐磨损性能和力学性能的测试与分析。结果表明：随始锻温度从450℃提高至550℃,终锻温度从350℃提高至430℃,建筑用铝基复合材料的磨损体积先减小后增大、抗拉强度先增大后减小、断后伸长率变化不大,耐磨损性能和力学性能呈先提升后下降的趋势。当始锻温度为500℃时,建筑用铝基复合材料的磨损体积和抗拉强度分别较450℃始锻时减小了17×10^（-3）mm3和增大了37 MPa;当终锻温度为410℃时,建筑用铝基复合材料的磨损体积和抗拉强度分别较350℃终锻时减小了15×10^（-3）mm3和增大了30 MPa。建筑用铝基复合材料的始锻温度和终锻温度分别优选为500和410℃。