B4C颗粒增强铝基复合材料微观形貌和力学行为分析-论文.pdf

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1、下半月出版Material&HeatTreatment~材料热处理技术·复合材料●B4C颗粒增强铝基复合材料微观形貌和力学行为分析高占平，王文先，李宇力，王保东。(1．太原理工大学材料科学与工程学院，山西030024；2．山西中通高技术有限责任公司，山西太谷0308O0)摘要：通过中温热压法(热压温度在固液相线之间)制备出不同碳化硼含量的铝基复合材料，并轧制成板。经T6热处理后对B4C／A1复合材料进行微观形貌、力学性能分析。结果表明，碳化硼颗粒分布均匀，有较少的微气孔缺陷，随着碳化硼含量的增加，增强颗粒尺寸明显变小。B4C／A

2、l复合材料的抗拉强度、屈服强度和断后伸长率随着碳化硼含量的增加而减小，与6061铝合金相比降低幅度较大，硬度随着碳化硼含量的增加而提高，靠近颗粒处硬度显著提高。BC／Al复合材料的断裂方式是脆性断裂。关键词：B4C／A1复合材料；热压；微观形貌；力学性能；断裂方式中图分类号：TB333文献标识码：A文章编号：1001—3814(2012)20-0089—04MicrostructureandMechanicalBehaviorofB4C．AluminiumCompositeGAOZhanping，Ⅵ，ANGWenxian，LIY

3、uli，Ⅵ，ANGBaodong2(1．SchoolofMaterialsScienceandEngineering，TaiyuanUniversityofTechnology，Taiyuan030024，China；2．ShanxiZhongtongHi曲TechnologyCo．，Ltd．，Taigu030800，China)Abstract：Bymedium—temperaturehotpressingmethodrhot-pressingtemperaturebetweenthesolidandliquidphaseli

4、ne)，theboroncarbidealuminummatrixcompositewithdiferentB4Ccontentwassuccessfullyprepared，andwasrolledintoboards．AfterT6heatment，themicrostructureandmechanicalbehaviorofthecompositewereanalyzed．Theresultsshowthatthedistributionofboroncarbideparticleisuniform，andtherear

5、efeWmicro—holedefectsinthecomposite．Alongwiththeincreaseofthecontentofboroncarbide，thegrainsizesignificantlydecreases，thetensiles~ength，yields~engthandpercentageelongationafterfractureofB4C／A1compositereducesalongwiththeincreaseofthecontentofboroncarbide，whichislesst

6、hanthatof6061Alalloy．Thehardnessofthecompositeincreaseswiththeincreaseofboroncarbide．Especially．thehardnessclosingt0thegrainsignificantlyenhances．Thefracturemechanismofthecompositeisbrittlefi'acture．Keywords：B4C／A1composite；hotpressing；microscopicstructure；mechanical

7、properties；fractureway铝基碳化硼复合材料因良好的中子吸收性能、1实验材料及方法高硬度和耐磨性被广泛应用于工程材料中[1-2]．因此，对其力学性能的研究有重要意义。铝基复合材料的实验所用原材料为一325目的6061铝合金粉制备技术可简单分为粉末冶金工艺、金属熔体工艺、末、600目碳化硼粉末和6061铝合金轧制板，材料无压浸渗工艺等[3-7]。目前对中温热压法制备铝基碳成分如表l所示。先将碳化硼颗粒加热420℃并保化硼复合材料几乎没有报道，鉴于此，本文通过中温温0．5h，去除表面有机杂质、水分和气体；将经过处热

8、压法制备BC／A1复合材料，并对其微观形貌和力理的碳化硼颗粒和铝合金粉末在V型混料机上混学性能进行分析。料1h，以确保混合均匀：混料后再进行350℃加热烘表16061铝合金和BC成分(质量分数，％)收稿日期：2012—03．05Tab．1Chemicalcomp