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碳化硅颗粒增强铝硅基复合材料不仅高强、抗磨损、低膨胀、导电导热性出色,还兼具良好的铸造性能,在汽车制造、军事技术、航空工业及微电子封装领域应用前景广阔。在高压的条件下合金凝固的热力学和动力学状态会受到极大影响,复合材料的相构成和微观形貌将产生相应地改变。本文以Al-Si合金为基体,采用粒径为500nm、体积分数为20vol.%的亚微米级Si C颗粒制得SiCp/Al-Si复合材料,研究了不同压力(1GPa、2GPa、3GPa)及不同Al-Si基体(Al-20Si、Al-30Si、Al-40Si、Al-50Si)对SiCp/Al-Si复合材料微观组织和组成物相的影响。SiCp/Al-20Si复合材料1GPa压力凝固时,Si在Al中的固溶度为0.34%;3GPa压力下凝固时,Si在Al中的固溶度为7.82%。随着压力的增大,Si在Al中固溶的越来越多,取代Al原子形成置换固溶体。XRD图谱中Al相的衍射峰随着压力的升高向高角度移动。1GPa压力凝固组织含有较多呈球状的初晶硅,2GPa压力凝固后初晶硅较少,表面呈小平面状,3GPa凝固后不再存在初晶硅。高压凝固状态下SiCp/Al-20Si复合材料人工时效后Si从高压凝固的Al(Si)过饱和固溶体中析出。3GPa凝固的复合材料时效后的析出相Si尺寸比1GPa凝固后时效的析出相Si尺寸大。时效后的Al相的衍射峰强度降低,且Al相的衍射峰向低角度偏移,与时效前相比,Si相的衍射峰强度增加。对高压凝固后的复合材料致密度及力学性能测试表明,致密度随着凝固压力的升高而增大,SiCp/Al-20Si复合材料的致密度由1GPa压力凝固下的97.1%增大到3GPa压力凝固下的98.6%。同一凝固压力下,随着基体合金成分Si含量的增加,致密度升高,硬度升高。由于高压下获得了更高的致密度和固溶度,同一成分的复合材料,随着凝固压力升高,硬度增大。3GPa凝固后,SiCp/Al-20Si复合材料3GPa的压缩性能更好,压缩强度比1GPa、2GPa分别提高了27%、25%。随着基体成分Si含量的升高,相同压力下凝固的复合材料硬度、抗压强度呈增大的趋势。2GPa、3GPa高压凝固的Al-20Si基体复合材料经160℃时效6h后时效后,抗压强度分别由571MPa、714MPa提升至598MPa、750MPa。