搅拌摩擦加工制备Al6061/SiC复合材料的耐蚀性研究
2021-06-05张翠翠吴化于晓丰
张翠翠,吴化,于晓丰
(1.长春光华学院,长春 130033;2.长春工业大学 先进结构材料教育部重点实验室,长春 130012)
铝合金因其较高的比强度、低密度以及优异的耐腐蚀性能,广泛应用于飞机构件、舰船以及汽车制造等领域[1-4]。为提升铝合金的表面性能,许多学者利用热喷涂、激光和搅拌摩擦加工技术(Friction Stir Processing,FSP)[1,5-7],通过增强硬质颗粒的分散性、表面晶粒细化和制备涂层等,获得铝基复合材料[8]。与其他加工技术相比,FSP 加工的优势在于同时将晶粒细化和硬质增强相分散相结合,产生较厚复合层。而固态加工产生的热量有限,对基体组织的影响小,操作简便以及生产成本低,适合工业化生产[9-10]。在FSP 加工过程中,搅拌头与被加工件挤压摩擦产生足够热量,其剧烈搅拌产生大的塑性变形,导致基体材料流动,在搅拌区得到显著细化的显微组织,并消除一些固有缺陷[11-12]。
近年来,许多学者利用FSP 加工技术,通过添加硬质相成功地制备出金属基复合材料。曹金营等人[13]利用搅拌摩擦加工技术制备石墨烯/铝复合材料,并确定石墨烯-Al 之间为非共格界面。Narayana Yuvaraj等人[14]通过在铝合金表面预置沟槽,制备B4C/Al 复合材料,发现随着加工道次的增加,复合材料的硬度和强度相较于基体得到明显改善。Thankachan 等人[15]研究了BN 对纯铜力学性能和耐腐蚀性的影响,发现所制备复合材料的力学性能和耐腐蚀性能均得到明显改善。Guo 等人[16]开展了加工道次对Al/Al2O3复合材料晶粒细化和力学性能影响方面的探讨。Yuvaraj等人[17]利用纳米B4C 制备铝基复合材料,发现其耐磨损性能相较于母材获得明显提升。……
