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铝基复合材料因其优异的综合性能,广泛应用于军工领域。本文对铝基复合材料进行较深入探讨,选择性能优异的SiC_w和Ti作为增强体,以7000系铝合金(Al-10.34Zn-2.67Mg-0.977Cu-0.728Ti-0.209Zr)粉末为基体,通过球磨混粉-冷压成型-氩气保护烧结-热挤压-热处理、球磨混粉-冷等静压-包套抽真空-热等静压烧结(HIP)-热处理两套工艺路线对复合材料进行制备,并对其组织性能进行分析,主要研究内容如下:(1)研究了SiC_w与Ti混杂增强铝基复合材料的制备工艺和氩气保护烧结工艺。按照湿磨增强体(SiC_w与Ti_p)-湿磨复合粉-烘干复合粉-干磨复合粉的工艺步骤制得的混合粉末,通过观察经球磨完毕的复合粉末的微观形貌验证了粉末分散的均匀性,无团聚现象。对铝基复合材料的的氩气保护烧结温度、烧结次数进行探索,通过分析对比不同烧结工艺之后材料的微观组织(SEM)及力学性能,对氩气保护烧结工艺进行优化。结果表明:随着烧结温度的提高,Zn含量挥发越严重。当一次烧结温度为650℃时,烧结效果最好,硬度达150.4HV,Zn含量为8.03%。二次烧结相比一次烧结和三次烧结,二次烧结工艺方案最佳。当铝基复合材料烧结工艺为650℃×8h+750℃×8h时,样品综合性能最佳。(2)研究了热处理工艺对经球磨混粉-冷压成型-氩气保护烧结-热挤压工艺之后铝基复合材料的组织性能的影响。制定了两组固溶工艺(G1:455℃×2h+465℃×2h+475℃×2h;G2:455℃×2h+465℃×2h+475℃×2h+485℃×2h)和三组时效工艺(T6-1:121℃×5h;T6-2:121℃×2.5h;T6I4:121℃×2h+水冷+65℃×48h),通过对经固溶处理后复合材料的SEM、OM以及XRD进行分析对比,确定更优的固溶方案,通过对经时效处理后复合材料的密度与致密度、硬度和电导率以及压缩力学性能的分析,确定最佳的时效制度。结果显示:复合材料经G1固溶后,大量可溶相未溶解,当提高固溶温度采用G2固溶工艺后,未溶相大量溶解。对比三组时效工艺,T6-2相较于T6-1和T6I4,时效时间更长,析出更多的强化相,时效强化效果最好。铝基复合材料经650℃×8h+750℃×8h氩气烧结-热挤压-G2+T6-2热处理之后性能最佳,硬度为283.6HV,抗压强度达935.58MPa,压缩断裂应变为15.69%。(3)研究了热处理工艺对经球磨混粉-冷等静压-包套抽真空-热等静压(HIP)烧结之后铝基复合材料的组织性能的影响。制定了两组固溶工艺(C1:455℃×2h+465℃×2h;C2:455℃×2h+465℃×2h+475℃×2h)和四组时效工艺(T1:100℃×6h;T2:121℃×5h;T3:100℃×4.5h;T4:121℃×3.5h),通过对经固溶处理后复合材料的SEM、OM以及XRD进行分析,确定更优的固溶方案,通过对经时效处理后复合材料的密度与致密度、硬度和电导率以及压缩力学性能的分析,确定最佳的时效制度。结果显示:铝基复合材料经C1固溶之后,表面未溶相已完全溶解,固溶强化效果达到最佳。T1时效和T2时效由于时效时间更长,材料析出更多强化相,效果更好。铝基复合材料经热等静压烧结,C1+T1热处理工艺之后性能最佳,抗压强度高达932.4MPa,压缩断裂应变为8.083%。综上所述,本文创新性的将SiC_w与Ti进行混杂增强,以自主研制的高强铝合金为基体,通过球磨混粉-氩气烧结-热挤压-强韧化热处理,球磨混粉-冷等静压-包套抽真空-热等静压烧结(HIP)-热处理两套工艺路线,结果显示经氩气保护烧结挤压态铝基复合材料压缩强度高达935.58MPa以及经HIP烧结态铝基复合材料抗压强度高达932.4MPa,成功实现了对超高强度铝基复合材料的制备加工。