铸造成型原位自生TiB2/Al-Mg-Li复合材料热处理过程中的微观组织与力学性能演变

摘要

Al-Li合金具有低密度、高比强、高比刚的特点,在航空航天工业领域有着广阔的前景.Al-Mg-Li系合金中的Mg密度低,且可通过热处理进一步提高强度和硬度.为了进一步提高该材料的强度,制备了原位TiB2/Al-Mg-Li复合材料.相比于Al-Cu-Li体系,针对原位TiB2/Al-Mg-Li复合材料热处理的系统研究目前仍比较缺乏.通过原位自生混合盐法,制备了原位自生TiB2/Al-4.5Mg-2.4Li复合材料.差示扫描量热(DSC)实验表明,复合材料中第二相开始熔化的温度为510℃;扫描电子显微镜(SEM)观察表明,原位TiB2颗粒倾向于在晶界处形成团簇,热处理过程中基本不发生变化;SEM和电子能谱仪(EDS)扫描结果表明,该复合材料在500℃下固溶16h后,合金元素Mg扩散充分,元素Mg偏聚基本消除;185℃人工时效过程中,材料硬度有显著提升,时效24 h后达到峰时效状态,最大硬度为146.2 HV10/15.