挤压变形对SiCp/7055铝基复合材料微观组织及性能的影响

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当前,在这个材料发展和应用的研究热潮中,铝基复合材料一直处于至关重要的位置。铝基复合材料因其具有的高强、高模量和优良的耐磨损性以及热膨胀系数低等特点,吸引着众多研究者们的研究和关注。挤压一直是高性能铝基复合材料成型加工的重要方法之一,其中挤压参数对其组织与性能的影响关系密切。因此,研究其不同挤压工艺对其组织演变以及性能的影响显得尤其重要。为此,本文以喷射沉积法制备的17%SiCp/7055铝基复合材料为研究对象,通过X射线衍射与EBSD织构分析方法对复合材料在挤压变形过程中的组织演变与性能变化进行了深入的研究和分析。并在对其挤压变形的研究之前先对复合材料进行了热处理和高温变形的研究。以上的研究结果表明:(1)17%SiCp增强7055铝基复合材料的最佳固溶工艺为:450℃下,固溶1h。固溶处理使得复合材料的屈服强度从铸态171 MPa提高到276 MPa,抗拉强度从铸态329 MPa提高到435 MPa。在300℃去应力退火后复合材料的延伸率从5.8提高到10.2。复合材料经过140℃时效24h后其微观组织优异,显微硬度达到198 HV。(2)高温拉伸时,拉伸温度在300℃,应变速率为0.01s-1时,铸态拉伸的塑性变形能力要大于致密态。致密态基体中析出大量粗大第二相颗粒,降低了复合材料的塑性,使其应变速率敏感系数m值从0.18下降到0.02。(3)在400℃,挤压比为20的条件下挤压,复合材料的力学性能优异,其抗拉强度达到413 MPa,延伸率达到9.5%,其综合性能优异。挤压变形过程中,复合材料基体的(111)晶面织构变化明显,挤压过程中发生的动态再结晶会弱化织构,降低了复合材料的力学性能。
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