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摘要:本文采用包套挤压和直接热挤压两种不同的成型方法制备了6066Al/SiCp复合材料,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、差示扫描量热试验(DSC)、X射线衍射分析(XRD)、拉伸试验、摩擦磨损试验等实验方法,研究了6066Al/SiCp复合材料的热处理工艺,添加Mg对6066Al/3SiCp复合材料组织和性能的影响,不同制备方法对6066Al/3SiCp/2Mg复合材料性能的影响。得到的如下结论:(1)6066Al/3SiCp/2Mg复合材料最佳热处理工艺参数为:520℃/60-120min固溶,室温水淬,160℃/8h时效;6066Al/3SiCp最佳热处理工艺参数为:510℃/80-100min固溶,室温水淬,160℃/9h时效。(2)Mg的添加使6066Al/SiC界面之间生成镁铝尖晶石(MgAl2O4),形成的粗糙界面可以促使增强颗粒更好的嵌入基体,因而复合材料的力学性能显著提高。经实验测得,在最佳热处理状态下6066Al/3SiCp/2Mg复合材料的抗拉强度、屈服强度比6066Al/3SiCp复合材料分别提高了17%、23%,摩擦因数为0.470,材料的耐磨性也更好,断裂时主要以基体的韧性断裂为主。而6066Al/3SiCp复合材料的Al/SiC界面是氧化层简单的机械结合,界面结合疏松,主要以SiC颗粒与基体的界面脱粘为主。(3)对采用包套挤压法制备的复合材料进行热轧,试样的孔隙和疏松显著减少,材料的致密性提高,但析出的第二相Mg2Si较粗大,且沿热轧方向呈流线分布,从而影响了材料的强度。(4)两种不同方法制备的6066Al/3SiCp/2Mg复合材料的强度很接近,相对而言,用直接热挤压法制备的复合材料SiC颗粒分布较均匀,贫化区和偏聚区比较少,具有更好的塑性,断面上分布着大量细小的韧窝,以基体的韧性断裂为主。且摩擦实验结果表明,其质量磨损更小,耐磨性也更好。(5)用直接热挤压方法制备的复合材料时,脱脂过程起着关键性作用,控制不当将会引起成形坯开裂、鼓泡等现象,未脱除干净的粘结剂,将以碳化物的形式残留在制品中,严重影响复合材料的力学性能。在420℃下挤压制备的6066Al/3SiCp/2Mg复合材料表面粗糙开裂,在450℃下挤压制备的试样强度更高。(6)6066Al/SiCp复合材料的摩擦磨损机制比较复杂,是多种磨损机制共同作用的结果,初期主要以磨粒磨损为主。随着摩擦过程的进行,摩擦机制转化为氧化磨损和粘着磨损为主,最后以剥层磨损为主。