马国楠 王东 刘振宇 毕胜 昝宇宁 肖伯律 马宗义. 热压烧结温度对SiC/Al-Zn-Mg-Cu复合材料微观结构与力学性能的影响[J]. 金属学报, DOI: 10.11900/0412.1961.2018.00532.

摘要 相关文章 Metrics 全文: PDF(1304 KB)   摘要: 利用粉末冶金法制备了含15%SiC (体积分数)的SiC/Al-7.5Zn-2.8Mg-1.7Cu (质量分数，%)复合材料，采用TEM、EPMA和拉伸等分析测试手段，研究了热压烧结温度(500-560 °C)对复合材料微观组织和力学性能的影响。结果表明，所选热压温度下均可制备致密无孔洞的复合材料坯锭。热压温度为500和520 °C时，SiC/Al界面反应程度较轻，挤压棒材经T6热处理后，Zn元素均匀分布于基体中，但存在的少量富Mg微米级难溶相使复合材料的力学性能产生较大波动。当热压温度升高到540 °C时，富Mg难溶相尺寸明显减小，元素分布变得更均匀，复合材料力学性能稳定性明显提升。当热压温度继续升高到560 °C时，Mg元素开始向SiC颗粒周围偏聚，界面反应更加严重，而且降低了基体中MgZn2的体积分数，使复合材料抗拉强度明显下降。对560 °C热压的复合材料进行高角环形暗场像和EDS分析，发现SiC/Al界面同时存在含Mg氧化物和粗大的MgZn2沉淀相。 关键词 ： 粉末冶金,  金属基复合材料,  界面,  析出相     Abstract：Particulate reinforced aluminum matrix composites have been widely used in industrial fields. In general, high strength aluminium alloys, such as 2024Al are employed to produce stronger composites. However, the composites with high strength Al-Zn-Mg-Cu alloys as the matrices are paid relative attentions. Therefore, the corresponding optimization for fabrication parameters has not been well understood. In the present work, SiC particles with volume fraction of 15% reinforced Al-7.5Zn-2.8Mg-1.7Cu (wt.%) composites were fabricated using powder metallurgy (PM) technique at hot pressing temperatures of 500, 520, 540 and 560 °C. TEM, EPMA and tensile test were used to study the effect of hot pressing temperature on the microstructure and tensile properties of SiC/Al-Zn-Mg-Cu composites. The measured densities indicated that all the composites were completely condensed, no pores were discovered. Undissolved phase containing Mg and Cu segregated in matrix of the composites hot pressed at 500 and 520 °C, resulting in instable tensile properties. With increasing hot pressing temperature to 540 °C, Mg and Cu were uniformly distributed in the composites which exhibited the stable tensile properties. With further increasing temperature to 560 °C, Mg segregated around SiC particles due to interface reaction. In this case, the thickness of SiC/Al interface layers increased significantly compared to the other composites, resulting in the reduction of tensile strength. HAADF-STEM and EDS analyses showed that the interface compounds were oxide of Mg and coarse MgZn2 phase. Key words： powder metallurgy    metal matrix composites    interface    precipitation 收稿日期: 2018-11-20      ZTFLH:  TG146.2   基金资助:国家重点研发计划;国家自然科学基金委员会-辽宁省人民政府联合基金;国家自然科学基金项目 服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 马国楠 王东 刘振宇 毕胜 昝宇宁 肖伯律 马宗义 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/Y0/V/I/0 [1] 何家宝, 王亮, 张朝威, 邹明科, 孟杰, 王新广, 姜肃猛, 周亦胄, 孙晓峰. Al2O3 涂层对硅基陶瓷型芯与镍基单晶高温合金界面反应的影响[J]. 金属学报, 2025, 61(7): 1093-1108. [2] 文恬恬, 岳继礼, 熊方宇, 袁媛, 黄光胜, 王敬丰, 潘复生. 可充电镁电池负极材料及界面化学的研究进展[J]. 金属学报, 2025, 61(3): 437-454. [3] 贾春妮, 刘腾远, 郑成武, 王培, 李殿中. 中锰钢奥氏体中化学界面变形行为的晶体塑性研究[J]. 金属学报, 2025, 61(2): 349-360. [4] 李振想, 王卫国, Rohrer Gregory S, 洪丽华, 陈松, 林燕, 周邦新. 室温和深冷轧制对纯Al再结晶{111}/{111}近奇异晶界的影响[J]. 金属学报, 2025, 61(11): 1673-1688. [5] 王海丰, 蒲振新, 张建宝. 非平衡界面动力学理论[J]. 金属学报, 2025, 61(1): 29-42. [6] 刘光辉, 王卫国, Rohrer Gregory S, 陈松, 林燕, 童芳, 冯小铮, 周邦新. 高温压缩变形Al-Zn-Mg-Cu合金动态再结晶后的{111}/{111}近奇异晶界[J]. 金属学报, 2024, 60(9): 1165-1178. [7] 曹姝婷, 赵剑, 巩桐兆, 张少华, 张健. Cu含量对K4061合金显微组织和拉伸性能的影响[J]. 金属学报, 2024, 60(9): 1179-1188. [8] 于云鹤, 谢勇, 陈鹏, 董浩凯, 侯纪新, 夏志新. 316L不锈钢表面激光熔化沉积CoCrNiCu中熵合金的界面相容性[J]. 金属学报, 2024, 60(9): 1213-1228. [9] 王京京, 姚志浩, 张鹏, 赵杰, 张迈, 王蕾, 董建新, 陈迎. 镍基高温合金中S元素对基体与热障涂层界面稳定性的影响[J]. 金属学报, 2024, 60(9): 1250-1264. [10] 张瑶, 齐敏, 孙佳, 吴婷, 马英杰, 王皞, 杨锐. 3D相场模拟研究Ti-6Al-4V合金片层组织形貌的影响因素[J]. 金属学报, 2024, 60(9): 1265-1278. [11] 柯于斌, 李彬, 段辉平. 利用小角中子核磁散射分离研究AerMet100钢中纳米析出相的形貌和成分[J]. 金属学报, 2024, 60(8): 1109-1118. [12] 许仁杰, 屠鑫, 胡斌, 罗海文. Cu-V双合金化3Mn钢的组织和力学性能[J]. 金属学报, 2024, 60(6): 817-825. [13] 蒋招汉, 邱文婷, 龚深, 李周. 轻质高强高阻尼HfO2@CNT/聚合物/CuAlMn复合材料的制备及性能[J]. 金属学报, 2024, 60(3): 287-298. [14] 董士虎, 张红伟, 吕文朋, 雷洪, 王强. 基于界面追踪-动网格技术模拟凝固收缩下Fe-C合金宏观偏析[J]. 金属学报, 2024, 60(3): 388-404. [15] 李龙健, 李仁庚, 张家郡, 曹兴豪, 康慧君, 王同敏. 低温轧制对高强高导Cu-1Cr-0.2Zr-0.25Nb合金性能及析出行为的影响[J]. 金属学报, 2024, 60(3): 405-416. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed