原位自生Al18B4O33w/6061复合材料的组织、硬度及耐磨性能*
2020-08-03庄伟彬杨海瑞刘广柱黄立国刘敬福
庄伟彬,杨海瑞,吴 博,刘广柱,黄立国,刘敬福
(辽宁工程技术大学 材料科学与工程学院,辽宁 阜新 123000)
0 引 言
晶须增强铝基复合材料由于具有高的比强度、比模量,良好的耐高温、耐腐蚀、耐磨性及尺寸稳定性等优点,在航空航天、汽车、电子制造等领域有着广阔的应用与发展前景[1-3]。金属基复合材料常用的晶须增强体有,SiCw、Si3N4w、Al2O3w和Al18B4O33w[4-5]。其中,Al18B4O33w具有强度高、杨氏模量高、热膨胀系数低,生产成本低等优点,是一种非常理想的增强体,因此,Al18B4O33晶须增强铝基复合材料近年来引起了研究人员的广泛重视[6-9]。晶须增强铝基复合材料的制备方法主要有外加法和原位自生法。马国俊等[10]采用粉末热挤压法制备了外加Mg2B2O5w增强6061铝基复合材料,其研究结果表明,球磨时间和球磨速度存在最佳匹配,此时,复合材料基体的晶粒尺寸减小,并且晶须均匀分布于基体之中,因而显著提高热挤压态复合材料的力学性能。Yu等[11]采用挤压铸造方法制备了外加Al2O3涂覆Al18B4O33w/Al-Mg复合材料,研究表明,当Al2O3涂层与Al18B4O33w的质量比为1∶10时,铸态复合材料的抗拉强度最高,其值可达490MPa。刘刚等[12]采用挤压铸造方法制备了外加Bi2O3涂覆Al18B4O33w/Al复合材料,研究表明,与未涂覆Al18B4O33w/Al复合材料相比,经Bi2O3涂覆处理后的Al18B4O33w/Al复合材料阻尼性能显著提高,并且复合材料的阻尼值随涂覆量的增加而增加。外加法制备出的Al18B4O33w铝基复合材料虽然可以获得良好的性能,但其制备工艺复杂,并且Al18B4O33w在基体中分布的均匀性不易控制。与外加法相比,原位自生法制备的复合材料因其具有制备工艺简单、晶须与基体界面结合好以及制备出的复合材料性能优异而受到研究人员近年来的广泛关注[13-15]。……
