微/纳双尺寸B_(4)C颗粒增强铝基复合材料的粉末冶金合成及后续热处理

摘要

采用放电等离子烧结(SPS)、热挤压+轧制(HER)、粉末冶金工艺及后续T6热处理制备了微/纳双尺寸B4C颗粒增强铝基复合材料。研究了制备过程中复合材料的显微组织演变和力学性能。结果表明:B4C颗粒分布由SPS状态的网状分布转变为挤压轧制态的均匀分布,平均晶粒尺寸由烧结态的3.12μm细化至挤压轧制态的1.56μm。由于纳米B4C的钉扎作用,亚结构比例达到66.5%。T6热处理后,材料内部析出弥散分布的Mg_(2)Si。微米B4C周围分布明显的动态再结晶晶粒,且晶粒尺寸远小于弥散分布Mg_(2)Si的基体区域。由于T6热处理只能有效地消除第一内应力,因此轧制态和热处理态复合材料的应力分布相似。烧结态复合材料的维氏硬度、显微硬度和抗拉强度分别从HV 55.45、0.86GPa和180 MPa提高到HV 77.51、1.08 GPa和310 MPa。T6热处理后,尽管内部存在着析出强化,但由于晶粒粗化,复合材料的析出强度分别为HV 70.82、0.85 GPa和230 MPa。