不同碳化硅和球形石墨含量对混杂增强铝基复合材料力学性能的影响

摘要

目的研究不同增强相配比对SiC_(p)与球形石墨颗粒混杂增强铝基复合材料力学性能的影响。方法以6092铝合金为基体,采用粉末冶金法制备了球形石墨颗粒(Gr)、SiC_(p)单相增强以及SiC_(p)和Gr混杂增强的铝基复合材料,通过挤压塑性变形与T6强化热处理进一步改善材料的力学性能。结果所制备的复合材料无孔洞等缺陷,致密度达99%以上。通过XRD分析发现材料中存在Mg_(2)Si和脆性的MgAl_(2)O_(4),通过SEM和EDS对微观组织分析,未发现增强相与基体之间存在界面反应。室温拉伸实验表明,复合材料中随Gr含量的升高,复合材料的力学性能显著降低,当Gr体积分数为15%时,屈服强度、抗拉强度和伸长率相较于基体分别降低了13%,23%,87%;混杂增强的复合材料中,(10%SiC_(p)+5%Gr)/6092Al相较于基体抗拉强度和屈服强度分别提高了3%和8%。结论复合材料在拉伸过程中微裂纹首先在Gr-Al界面形成;当Gr体积分数≥7.5%时,Gr容易聚集,使复合材料力学性能严重降低。