采用半固態(tài)機械攪拌法制備SiC_p含量（質量分數(shù)）高于40%的SiC_p/A356復合材料,測試了材料的密度,觀察了材料的組織形貌特征。結果表明,粒度為15μm的SiC_p經(jīng)過特殊處理后,可以制備SiC_p含量高于40%的SiC_p/A356復合材料,且無明顯團聚現(xiàn)象;隨著SiC_p含量從41%增加到43%,復合材料的密度從2.714g/cm3下降到2.615g/cm3,但下降趨勢不完全呈線性關系。試驗材料的增強相顆粒與基體結合良好,無明顯的界面反應。采用半固態(tài)機械攪拌法制備SiC_p含量高于40%的SiC_p/A356復合材料是可行的。 

【文章來源】：特種鑄造及有色合金. 2016,36(12)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：3 頁

【圖文】：

圖１攪拌裝置示意圖１．變頻可升降攪拌電機２．通氮氣管３．測溫熱電偶４．石墨坩堝爐體裝兩層攪拌葉輪的攪拌器功能蓋添加導管

征中可以觀察到，孔的深度較淺，通過能譜分析表明，類孔洞缺陷中僅有Ａｌ、Ｏ、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｃ元素，且Ｃ、Ｏ峰的強度不高，含量極少，判定為無明顯的雜質相），以及有輕微的團聚。隨著增強相ＳｉＣｐ含量的增加，在相同的工藝下，制備的復合材料的氣孔數(shù)量有增加的趨勢，見圖２ａ～圖４ａ，與密度及致密度的測試結果相符合。此外由于ＳｉＣｐ的加入不均勻性，且在攪拌過程中將顆粒的帶入也具有一定的隨機性，因而隨著ＳｉＣｐ的增加，但攪拌（ａ）低倍（ｂ）高倍圖２ＳｉＣｐ含量為４１％的復合材料的組織形貌１２８０特種鑄造及有色合金２０１６年第３６卷第１２期

（ａ）低倍（ｂ）高倍圖３ＳｉＣｐ含量為４２％的復合材料的組織形貌（ａ）低倍（ｂ）高倍圖４ＳｉＣｐ含量為４３％的復合材料的組織形貌（ａ）ＳＥＭ（ｂ）ＥＤＳ圖５試驗材料ＳＥＭ形貌和ＥＤＳ分析工藝不變時，造成顆粒在基體中有所團聚。從圖２ｂ～圖４ｂ中可以看到，從ＳｉＣｐ顆粒比較均勻地分布于金屬鋁基體中。此外，還可以清晰地看到，試驗材料的增強顆粒與基體結合良好，無明顯的顆粒與基體脫離等缺陷。通過本工藝方案處理的ＳｉＣｐ，隨后向鋁合金中添加，ＳｉＣｐ不容易發(fā)生分解，即Ｃ不容易向合金液中遷移，難以形成大量的Ａｌ４Ｃ３等脆性相。綜上所述，將ＳｉＣｐ顆粒特殊處理，以兩級葉片作為攪拌裝置，采用半固態(tài)攪拌的方法，可以制備出ＳｉＣｐ含量高于４０％的ＳｉＣｐ／Ａ３５６復合材料，顆粒能均勻地分布于基體中，顆粒與鋁合金液無明顯的界面反應。３結論（１）將粒度為１５μｍ的ＳｉＣｐ經(jīng)過清洗并在高溫下進行氧化處理，以兩級葉片作為攪拌裝置，控制溫度在５７５～６２０℃之間，可以制備ＳｉＣｐ含量高于４０％的ＳｉＣｐ／Ａ３５６復合材料。（２）隨著ＳｉＣｐ的含量從４１％增加到４３％，復合材料密度從２．７１４ｇ／ｃｍ３下降至２．６１５ｇ／ｃｍ３；致密度從９４．１％下降到９０．４％，兩者總體的下降趨勢基本一致，但下降特征不完全呈線性關系。（３）用該工藝制造的ＳｉＣｐ／Ａ３５６復合材料，顆粒分布比較均勻，且ＳｉＣｐ不與Ａ３５６合金產(chǎn)生

【參考文獻】：
期刊論文
[1]攪拌制備B4C（SiCp）/A356復合材料的組織與性能[J]. 胡啟耀,趙海東,葛繼龍.  特種鑄造及有色合金. 2015(11)
[2]SiC改性及其在鋁基復合材料中的應用[J]. 童慧,胡正飛,張振,蔡振武,祁昌亞,何大海,莫凡,蔣凱雁.  金屬功能材料. 2015(01)
[3]機械攪拌與超聲攪拌制備SiC/A356復合材料的對比[J]. 高紅霞,王秀紅,張豫徽.  特種鑄造及有色合金. 2013(07)
[4]鋁基復合材料在汽車領域的應用研究進展[J]. 兗利鵬,王愛琴,謝敬佩,倪增磊.  稀有金屬與硬質合金. 2013(02)
[5]SiC顆粒氧化行為及SiCp/鋁基復合材料界面特征[J]. 劉俊友,劉英才,劉國權,尹衍升,施忠良.  中國有色金屬學報. 2002(05)

博士論文
[1]機械攪拌制備SiCp/Al-Mg復合材料及其凝固行為的研究[D]. 張宏偉.哈爾濱工業(yè)大學 2011

碩士論文
[1]攪拌法制備SiCp增強鋁基復合材料工藝優(yōu)化及性能研究[D]. 崔闖.青海大學 2014
[2]SiCp/Al復合材料熔體處理工藝研究[D]. 劉洪偉.哈爾濱工業(yè)大學 2012



本文編號：3124614