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喷射共沉积7075/SiC_p复合材料的组织和性能研究

牛祥松  
【摘要】: 采用坩埚移动式喷射共沉积技术制备了SiC颗粒增强7000系铝基复合材料,研究了经热挤压加工和固溶时效处理后复合材料的组织和性能衍变以及材料的摩擦磨损性能。主要研究结果如下: (1)确定了合适的喷射共沉积工艺,制备出了晶粒细小的复合材料沉积坯,凝固过程中沉积坯冷却速度达到10~3~10~5K·s~(-1)之间,高于传统喷射沉积工艺:热挤压加工后,材料的性能达到: 7075/SiC_p,σ_b=330MPa,σ_s=146,δ=12% 7093/SiC_p,σ_b=390MPa,σ_s=192,δ=10% (2)确定了最佳热处理工艺。7075/SiC_p采用470℃×1h+120℃×24h时效制度,7093/SiC_p采用475℃×1h+120℃×24h时效制度处理后,得到了析出相分布均匀的高性能棒材,其力学性能较挤压件有大幅度的提高,具体指标达到: 7075/SiC_p,σ_b=735MPa,σ_s=655,δ=8% 7093/SiC_p,σ_b=735MPa,σ_s=630,δ=5% (3)SiC颗粒能提高基体合金的硬度,提高基体合金的弹性模量。 (4)7000系铝基复合材料的摩擦磨损性能相对基体合金和Al-Si合金有显著改善。 以上研究表明,采用坩埚移动式喷射共沉积技术制备的SiC颗粒增强7000系铝基复合材料,辅之以有效的挤压和热处理加工工艺后,可以获得高性能的复合材料产品。


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