《铸造技术》

文章标题:搅拌摩擦加工对耐高温 SiC/Al 复合材料组织及 性能影响

文章作者:郭明欣 1,张士琦 2,谭东 2,胡红洁 1,昝宇宁 1,马凯 1,刘振宇 1,肖伯律 1,马宗义
关 键 字:铝基复合材料;搅拌摩擦加工;SiC;微观组织;拉伸性能
文章摘要:
针对 SiC/Al 复合材料搅拌摩擦加工工艺参数敏感的挑战,本研究以 25%SiC(质量分数)+1.5%TiO2(质量分数)+1%CNT/Al(体积分数)-1%Cu(质量分数)为原料制备的复合材料为对象,探究搅拌摩擦加工行进速度对微观组织与力学性能的影响规律,为制动盘工艺优化提供依据。 采用粉末冶金工艺制备基体材料,通过单道次搅拌摩擦加工(行进速度分别为 50 和 100 mm/min)得到 FSP50、FSP100 试样。 通过微观组织分析及拉伸性能测试,系统研究了搅拌摩擦加工行进速度对复合材料微观组织、室温及 300 ℃拉伸性能的影响。 结果表明,FSP 通过剪切-流变协同作用促进 SiC 颗粒均匀分布;通过热-力耦合作用细化 Al3Ti 及 Al2Cu 颗粒尺寸;晶粒尺寸随行进速度增加而细化;FSP100 通过细晶强化和组织均匀化提升室温强度, 抗拉强度达 407 MPa;300 ℃下基体软化与界面退化导致复合材料强度下降;FSP 引入的细小 SiC 颗粒界面在高温下更易发生脱粘。