铝基合金材料

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1、铝基合金材料的发展与应用孙*（齐鲁工业大学机械与汽车工程学院20130102****）摘要：现代科学的发展和技术的进步，对材料性能提出了更高的要求，往往希望材料具有某些特殊性能的同时，又具备良好的综合性能。铝基复合材料具冇优异的性能。本文介绍了铝基复合材料的发展过程、种类及其性能。综述了颗粒、晶须增强材料的制备方法。列举了常用颗粒增强体及晶须增强体的部分特性，指出了铝基复合材料应用潜力及妨碍铝基复合材料广泛应用的主要障碍。关键词：铝基复合材料Abstract：Modernadvancesinthedevelopmentofscienceandtechnology,mat

2、erialpropertiesputforwardhigherrequirements,oftenwantmaterialswithspecialproperties，italsohasagoodoverallperformance.Aluminummatrixcompositespossessexcellentperformance.Thedevelopmentprocess,typesandperformancesofthealuminummatrixcompositeshavebeenintroduced.Thepreparationmethodofparticl

3、eandgrainreinforcedmaterialhasbeensummarized•Par~tialperformancesofgrainwhiskerreinforcementandcommonparticulatereinforcementhavebeenenumerated.Theapplicationpotentialandmainobstacleforwidelyusingaluminummatrixcompositeshavebeenindicated.Keywords:aluminummatrixcompositematerials1前言:复合材料是

4、应现代科学发展需求而涌现出的具有强大生命力的材料，是由W种或两种以上成分不同，性质不同，冇时形状也不同的相容性材料以物理方式合理的进行复合而制成的一种材料。其以最大限度的发挥各种材料的特长，并赋予单一材料所不具备的优良性能，复合材料的性能还具冇可设计性的重要特征。铝在制作复合材料上有许多特点，如质量轻、密度小、可塑性好，铝基复合技术容易掌握，易于加工等。此外，铝基复合材料【1】比强度和比刚度高，高温性能好，更耐疲劳和更耐磨，阻尼性能好，热膨胀系数低。同其他复合材料一样，它能组合特定的力学和物理性能，以满足产品的需要【2】。因此，铝基复合材料已成为金属基复合材料中最常用的

5、、最重要的材料之一。2铝基复合材料的概念铝及铝合金很适合作金属基复合材料的基体。铝的资源丰富，容易获得，价格合理，密度小，质量轻，比强度与比弹性模量大，熔点不高，可塑性良好，制造工艺与设备不甚复杂，易于与增强材料复合和进行第二次加工，此外，还有很好的导电性与导热性、抗蚀性等。这些都是复合材料为满足使用要求所应具备的特性，也足铝基复合材料得到快速发展的主要原因。当前铝基复合材料所使用的基体宥：工业纯铝，铸锭冶金变形铝合金，粉末冶金变形铝合金，铸造铝合金，先进的新型铝合金。在铸锭冶金变形铝合金中，多釆用热处理可强化的,如2014、2024、2124、2219、2618、60

6、61、7975、7475铝合金等，一般不采用含Mn和Cr的铝合金，因为它们会形成脆性和。在粉末冶金变形铝合金屮可用上述的铸锭冶金变形铝合金制成的粉末作复合材料基体，常用的宥6061、7064、8090铝合金等。铸造铝合金中主要使用A356(ZL101)、A357及其他含硅量高的铝合金等。3铝基复合材料的制备金属基复合材料的制备工艺较复杂，主耍是因为金属熔点较高，需耍在高温下操作，不少金属对増强体表面的润湿性很差，加上金属在高温下较活泼，易与多种增强体发生反应。口前的制备方法主要是液态法、固态法、沉积法和原位法。下面简单介绍几种常见的制造工艺[3-4]o3.1粉末冶金法（

7、固态法）粉末冶金法是最早用來制造铝基复合材料的方法，是一种比较成熟的工艺。首先，将颗粒增强物和铝合金粉末用机械手段均匀混合，进行冷压实，然后加热除气，在液相线与固相线之问进行真空热压烧结，得到复合材料的坯料，再将坯料进行挤压、轧制、锻造和拉拔等二次加工，就可以制成所需要的型材零件。该法中铝合金粉末和增强物混合均匀是整个工艺的关键，极使两者的粒度相差不要太大。釆用粉末冶金法可将增强物颗粒和铝合金按照任意比例混合，随意调整工艺路线，制出的复合材料有高比强、高比模、低膨胀和高抗磨的特点。这种方法制备的铝基复合材料屮增强相分布均匀、界而反应易于控