热处理对Ti/Al-7Si-0.3Mg复合材料界面力学性能的影响

在铸造铝合金内部嵌入钢、铸铁或钛对铝合金进行局部加强是提高铝合金力学性能的重要方法。已有研究表明，Al-7Si-0.3Mg合金中嵌入Ti棒，在适当的条件下嵌入物和基体界面之间会形成较强的冶金结合。含Mg的铝合金可以通过热处理提高其性能，但热处理对嵌入式双金属复合材料的金属界面同样具有明显的影响。如嵌入式Fe/Al-7Si-0.3Mg双金属复合材料经T6热处理后，抗拉强度下降了十分之一。有关热处理对嵌入式Ti/Al-7Si-0.3Mg双金属复合材料界面力学性能的影响尚未见报导，因此，法国里昂第一大学的研究人员对此进行了研究。实验采用的材料为纯钛棒(直径5 mm)和Al-7Si-0.3Mg铝合金(牌号为AS7G)。嵌入工艺规范为:在惰性气体保护的坩埚中将Al-7Si-0.3Mg合金熔化，然后将固态钛棒浸入铝液中，再冷却至室温。为保证铸件的冶金质量，试件在705～720℃进行了10 min左右的渗铝处理，随后的冷却过程中也进行了特殊的保护。此外，实验还采用了定向凝固技术，以避免在基体中及金属界面处形成疏松缺陷。对制备的双金属铸件进行了540℃ ×10 h/WQ+170℃ ×6 h的T6热处理。力学性能试样为5 mm厚板样，采用线切割的方法从双金属铸件上截取。部分试样用于铸态金属的力学性能测试，另一部分试样用于热处理态试样的力学性能测试。力学性能试样分为两种，一种是传统的推出试验，另一种是圆弯曲试验。将力学性能试验后的试样切割成两半，一半沿平行于钛棒轴线方向制样，另一半切开后将钛棒从基体中移除作为试样。……