Al-Cu复合材料显微组织和力学性能的影响.pdf

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1、复舍材料提第3O卷第2期4月2013年船彻‰∞Vo1．3ONo．2Apri12O13文章编号：1000—3851(2013)02—0111—07热处理对热等静压SiP／Al—Cu复合材料显微组织和力学性能的影响刘孝飞，刘彦强，魏少华，马自力，左涛，樊建中(北京有色金属研究总院国家有色金属复合材料212程技术研究中心，北京100088)摘要：采用元素粉作为原料，通过热等静压技术(HIP)制备出5Osi／Al_Cu和7Osi／Al—Cu(体积分数)复合材料，研究固溶处理和峰值时效处理对复合材料显微组织、A1zCu相溶

2、解过程及力学性能的影响。结果表明：热等静压技术制备的si／Al—Cu复合材料完全致密，组织均匀细小，材料由si相、Al相和A1zCu组成，白色A1。Cu相产生于原始的Cu粉与A1粉界面处。在516℃固溶处理2h后，7OS／A1一Cu复合材料中的A12Cu相全部溶入Al基体中，而5Osi／A1一Cu复合材料中还残留少量A1zCu相。经过峰值时效处理后，5Osi／Al_Cu和7OS／Al_Cu复合材料的抗弯强度为548MPa和404MPa，相对于热等静压态分别提高了38．81和13．51，复合材料的强度显著增强。关键

3、词：热等静压；热处理；Si／Al_Cu复合材料；微观组织；力学性能中图分类号：TB331文献标志码：AEffectofheattreatmentonmicrostructureandpropertiesofSiP／AI—CucompositespreparedbyHIPLIUXiaofei，LIUYanqiang，WEIShaohua，MAZili，ZUOTao，FANJianzhong(NationalEngineeringTechnologyCenterforNonferrousMetalComposites

4、，GeneralResearchInstituteforNon—FerrousMetals，Beijing100088，China)Abstract：50SiP／A1一Cuand70SiP／Al—Cucompositeswerepreparedbyhotisostaticpressing(HIP)methodusingpureelementalpowders．ThemicrostructureevolutionanddissolutionofAl2Cuwerestudied．Thepropertiesofas—h

5、otisostaticpressedcompositesbeforeandafterheattreatmentwerealsoinvestigated．TheresultsshowthatthepreparedSiP／Al—Cucompositesarefullydense．ThesiliconparticleswelldistributeinA1matrixandstillkeeptheoriginalsize．ThepresenceofA12Cu，SiandA1isidentifiedintheas—hoti

6、sostaticpressedcomposites．TheA12CuphaseisformedintheboundariesoftheCuandA1particles．Aftersolutiontreatment，A12Cuphasedissolvesintothe70SiP／Al—Cucomposites，however，someA12Cuphasedoesnotdissolveintothematrixof50SiP／Al—Cucompositescompletely．Afterthepeak—agedtre

7、atment，thebendingstrengthof50SiP／Al—Cuand70Sir／A1一Cucompositesas—peak—agedis548MPaand404MPa，whichisincreasedby38．81and13．51comparedwiththatofas—hotisostaticpressed，thethreepointsbendingofthecompositescanbeimprovedremarkably．Keywords：hotisostaticpressing(HIP)；

8、heattreatment；SiP／A1一Cucomposites；microstructure；mechanicalproperties高si含量(体积分数>50)的Si—Al合金及制备的Si—A1合金，虽然成本低，但初生的Si相si／Al复合材料是一种典型的轻质多功能材料，具粗大(>100m)，导致材料的热物、力学性能很有密度低、热膨胀系数小、热传导性能良好以及强差，