喷射成形制备建筑用硅质岩/A356复合材料的组织与力学性能

发布时间：2021-06-08 18:24

　　采用喷射成形法制备A356铝合金和硅质岩颗粒增强A356铝基复合材料（硅质岩颗粒的质量分数为4.5%）,对比了2种材料的界面组织、基体结构和力学性能。结果表明:所有硅质岩颗粒都在喷射成形阶段被捕获,并均匀分布于基体材料中。硅质岩颗粒在铝基体内形成良好的镶嵌结构,双喷电解时未发生脱落。距离颗粒/基体界面较近区域内形成较多位错,靠近界面的铝基体内Si含量较高,其余元素的含量基本保持不变。加入硅质岩颗粒后,合金的抗拉强度从603 MPa提高到662 MPa,伸长率从3.52%提高到3.92%。A356合金和硅质岩/A356复合材料均为韧性断裂,后者的拉伸断口存在硅质岩颗粒拔出后形成的凹坑,同时产生很多碎屑。 

【文章来源】：粉末冶金材料科学与工程. 2020,25(04)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

硅质岩颗粒的SEM形貌

利用HeliosNanolab600i扫描电镜(SEM)观察A356合金和硅质岩/A356复合材料的微观组织与形貌，INCAO-XFORD能谱仪(EDS)表征材料的元素组成。用Titan G260-300透射电镜(SEM)观察材料的微观结构，通过机械打磨将透射电镜试样减薄到80μm，再实施双喷电解，电解液由硝酸与甲醇按体积比1:3混合而成。用DA-300M密度测试仪测定材料的密度。按照GB/T 1039—1992标准，利用Instron3369拉伸试验机测定材料的拉伸性能，控制拉伸速度为1.2mm/min，拉伸试样尺寸如图2所示。2 实验结果

图3所示为喷射成形法制备的A356铝合金和硅质岩/A356铝基复合材料的SEM形貌。由图可见，A356合金内存在微小孔隙，其相对密度接近94.2%。硅质岩/A356复合材料的相对密度为95.8%，硅质岩颗粒弥散分布于基体铝合金中，未产生颗粒团聚现象，颗粒尺寸基本都在2～10μm范围内，与所用硅质岩颗粒的尺寸一致，这表明喷射成形过程中所有颗粒都被捕获并在基体内均匀分布。此外还发现，基体内存在微孔，而增强颗粒和基体组织形成紧密结合。2.2 界面结构

【参考文献】：
期刊论文
[1]气体温度对冷喷涂7075铝合金涂层性能的影响[J]. 吴增荣,胡永俊,代明江,张科杰,小川和洋,谢迎春,黄仁忠.  表面技术. 2020(01)
[2]铝、镁、钛基材料微弧氧化涂层摩擦学性能研究进展[J]. 周恺,谢发勤,吴向清,王少青.  稀有金属材料与工程. 2019(11)
[3]服役低温老化对铝合金-玄武岩纤维增强树脂复合材料粘接接头力学性能的影响及失效预测[J]. 栾建泽,那景新,谭伟,慕文龙,秦国锋.  复合材料学报. 2020(08)
[4]连续玄武岩纤维增强铝基层状复合材料的制备与力学特性[J]. 丁浩,崔喜平,许长寿,李爱滨,耿林,范国华,陈俊锋,孟松鹤.  金属学报. 2018(08)
[5]喷射成形6061铝合金的显微组织与力学性能研究[J]. 刘丘林,王艳群.  粉末冶金工业. 2015(03)
[6]玄武岩纤维增强铝基复合材料的界面反应及力学性能分析[J]. 谢雨凌,汪明亮,马乃恒,王浩伟.  铸造技术. 2013(07)
[7]喷射成形过共晶AlSi合金锭坯的渐变组织研究[J]. 霍光,王学兵,况春江,邓德国.  粉末冶金工业. 2011(06)
[8]喷射共沉积SiCp/2024复合材料的显微组织与力学性能[J]. 高文理,苏海,张辉,刘洪波,王建华.  中国有色金属学报. 2010(01)



本文编号：3218963