热挤压工艺对SiC颗粒增强铝基复合材料的组织与性能的影响

摘要

通过粉末冶金法及热挤压工艺,制备了SiCp/Al复合材料(SiC颗粒体积分数为15％).利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)分析了复合材料的物相组成、显微组织及颗粒的分布,利用布氏硬度计对材料的硬度进行了测试,利用万能材料试验机进行了室温拉伸实验.XRD分析结果表明,挤压态SiCp/Al复合材料主要由Al、SiC组成,而没有其他物相存在,说明SiC颗粒与Al基体没有发生明显的界面化学反应.SEM结果表明,纯Al经过热挤压后,颗粒表面的氧化膜基本没有被破坏,依然沿晶界呈网状分布;与烧结态的SiCp/Al复合材料相比,在经过热挤压的复合材料中,SiC颗粒均匀分布,且孔洞等缺陷明显减少.EDS结果表明,复合材料经热挤压后Al粉颗粒表面的氧化膜被破坏,进入基体内.经过挤压的复合材料其硬度为89HBW,较烧结态复合材料的65HBW,提高了37％;挤压态复合材料的抗拉强度和屈服强度分别为221.7MPa和130.5MPa,与烧结态复合材料的108.9MPa、64.8MPa相比,分别提高了一倍多.