SiC颗粒增强A356铝合金复合材料力学性能研究

王勇¹，吴影²，卢耀平³，段永华^1*

¹昆明理工大学材料科学与工程学院，云南省昆明市，650093 

²昆明理工大学材料科学与工程学院，云南省昆明市，650093

³昆明理工大学材料科学与工程学院，云南省昆明市，650093

*Email: duanyh@kust.edu.cn

摘要：金属基复合材料经过几十年的探索逐渐趋于工业化阶段，其中颗粒增强铝基复合材料发展较为迅速。颗粒增强铝基复合材料是以铝金属为基体，颗粒为增强相，通过一定工艺复合而成的一种新型材料。SiC颗粒具有高硬度、低热膨胀系数、耐磨性优异。选用SiC颗粒作为铝基复合材料增强相，能够有效提高铝合金的力学性能。传统铸造方法无法解决SiC颗粒与铝液浸润性差的问题。粉末冶金法可以克服SiC与铝基体的润湿性问题因此被广泛运用到铝基复合材料制备中，但该法制备的复合材料孔洞较多，力学性能差，成本高，且可制备的零件尺寸小，不适合工业生产。通过对SiC颗粒进行表面处理，利用半固态铸造的方法制备了10wt%的SiC/A356铝基复合材料。SiC颗粒表面改性与半固态铸造工艺相互配合解决铝基体与SiC颗粒界面问题。利用拉伸实验方法测得铸态SiC/A356铝基复合材料相较于铸造A356，SiC/A356铝基复合材料抗拉强度，屈服强度和延伸率等力学性能有所提高，使用扫描电子显微镜(SEM)对获得的断口进行观察，在电镜下断口处有大量韧窝和撕裂棱，为韧性断裂。相较于铸造A356，SiC/A356铝基复合材料力学性能有所提高，可以满足先进装备制造业的需求，在航空航天、能源工程、汽车制造、船舶及海洋工程装备领域中具有一定的应用前景。

关键词：铝基复合材料；半固态铸造：力学性能；断口形貌；