原位TiB2顆粒增強(qiáng)6063鋁基復(fù)合材料的制備及性能研究
Preparation and properties of 6063 aluminum matrix composites reinforced situ TiB2 particles

2.1萬字 41頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


摘 要
原位TiB2/Al復(fù)合材料因其具有高的比強(qiáng)度、優(yōu)良的熱穩(wěn)定性，可廣泛應(yīng)用在航空航天、電子、汽車等工業(yè)中，因此一直備受研究人員關(guān)注。在原位TiB2/Al復(fù)合材料的諸多制備方法中，目前應(yīng)用最廣泛的是氟鹽反應(yīng)法。
本文主要研究了氟鹽反應(yīng)物的不同含量以及反應(yīng)時(shí)間對(duì)制備TiB2/Al復(fù)合材料組織的影響，探討原位TiB2顆粒的形成過程。在不同的反應(yīng)溫度、保溫時(shí)間及攪拌工藝條件下，所制得的復(fù)合材料的微觀組織不相同，因而具有迥異的綜合性能，借助平行試驗(yàn)的方法來獲得常規(guī)氟鹽反應(yīng)法的最佳工藝參數(shù)，討論工藝條件對(duì)復(fù)合材料Ti、B收成率以及組織性能的影響。
將兩種氟鹽K2TiF6與KBF4以混合均勻的粉末狀加入到熔體中，可以獲得理想的TiB2/Al復(fù)合材料，而且TiB2的收成率最高。塊狀形式加入雖然可以促進(jìn)反應(yīng)，但TiB2顆粒團(tuán)聚嚴(yán)重。制備Al-Si復(fù)合材料微觀組織表明內(nèi)生的TiB2顆粒可以細(xì)化、優(yōu)化共晶Si，使得共晶Si形貌轉(zhuǎn)變?yōu)榈容S狀。Si與TiB2顆粒的相互作用可以降低TiB2的尺寸，當(dāng)Si含量達(dá)到10%時(shí)，TiB2顆粒尺寸由1μm以上降到0.5μm以下。
采用優(yōu)化的混合鹽反應(yīng)法制備TiB2顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料。結(jié)果表明：850℃就可以使原位反應(yīng)很順利的進(jìn)行，保溫60分鐘可以制備拉伸性能良好的TiB2/Al復(fù)合材料，反應(yīng)過程中施加攪拌降低了復(fù)合材料的機(jī)械性能。提高攪拌速率可以使聚集的TiB2顆粒分散開來，但同樣也使Ti、B的收成率降低。采用優(yōu)化的混合鹽反應(yīng)法制備的Al-5TiB2復(fù)合材料抗拉強(qiáng)度與鋁基體相比得到提高，而延伸率也沒有降低。



關(guān)鍵詞：原位鋁基復(fù)合材料；TiB2顆粒增強(qiáng)；微觀組織；制備方法