李 微，陈 荐，何建军，邱 玮，任延杰

（长沙理工大学能源与动力工程学院，长沙 410076）

0 引言

铝硅合金具有优良的耐磨性、低的热膨胀系数和密度等性能，使其在汽车、交通运输等领域有广阔的应用前景；通过在合金中加入增强颗粒（如SiC 颗粒等）制备成复合材料，可进一步提高合金的摩擦磨损等性能［1］。由于采用传统的铸造和粉末冶金法制备的颗粒增强铝硅合金复合材料存在孔隙、氧化物和非金属夹杂物、初晶硅粗化、增强颗粒含量低且容易团聚等缺陷，严重影响其使用性能。喷射沉积是一种新型的快速凝固和成形工艺，与铸造工艺相比具有较高的冷却速率（103～104K·s－1），且设备和工艺简单，能够获得晶粒细小、宏观偏析较少的微观组织，从而有效提高材料的使用性能［2－3］。已有研究表明［4－7］，增强颗粒粒径、含量以及分布对铝基复合材料的摩擦磨损以及力学性能的影响较大。在SiC含量相同的情况下，颗粒的粒径对断裂韧度的影响显著，颗粒过大时易产生低应力断裂，过小时易产生团聚现象。在ZL101、ZL301、LY12 为基体，SiC颗粒粒径分别为250～220μm，160～125μm，100～80μm 以及80～60μm 的复合材料的微屈服行为（即应变量小于9×10－5）的研究中发现，随SiC颗粒粒径的减小、体积分数增大，其微屈服抗力增大［8］。李侠等［9］发现，与增强体含量相比，增强体粒径变化对颗粒的断裂影响更大。而文献［10］指出，在颗粒粒径范围为5～20μm 时，裂纹形核的断裂韧性与颗粒粒径无关，而当颗粒粒径不小于20μm时，SiC颗粒的断裂会对断裂韧性影响显著。可见，SiC 颗粒与对复合材料力学性能的影响是多方面的，其表现形式会随复合材料的成分、制备方法、组织结构的变化而发生变化。……