增強6061鋁管的複合材料效能    透過攪拌鑄造法制備實驗用TiB₂/6061鋁基複合材料,對室溫和高溫下6061鋁合金和Ti B2/6061鋁基複合材料的硬度◕╃•、拉伸效能和斷裂特性進行了研究☁◕◕▩。用掃描電子顯微鏡分析了兩者的微觀斷裂形貌☁◕◕▩。試驗表明:新增TiB₂顆粒使6061鋁合金的力學效能大幅改進☁◕◕▩。在20⁵00℃拉伸試驗,同一溫度下TiB₂/6061的極限抗拉強度比6061鋁合金的大;隨著溫度的升高,兩者的抗拉強度均下降;在高溫下,TiB₂/6061拉伸斷裂頸縮較小;在20²00℃,6061鋁合金的拉伸沿45°斜面斷裂☁◕◕▩。隨著溫度升高,有明顯頸縮,延展性增強☁◕◕▩。採用攪拌摩擦加工方法(FSP),分別將多層石墨烯(GNSs)和無電鍍銅Si C顆粒/石墨烯新增進6061-T651鋁合金,製備出兩種鋁基複合材料☁◕◕▩。透過光學顯微鏡◕╃•、奈米壓痕儀對比分析母材和兩種鋁基複合材料的硬度和彈性模量,利用掃描電鏡(SEM)和能量色散譜(EDS)研究增強相與母材的融合情況☁◕◕▩。研究表明:多層石墨烯增強材料的硬度達到母材的121.3%,但存在增強相分佈不均勻現象;無電鍍銅石墨烯增強材料對母材的增強效果較明顯,硬度達母材的136.1%;無電鍍銅石墨烯顆粒攪拌進入鋁母材後,銅鍍層擴散到Si C顆粒周圍,使增強相與母材牢固聯接☁◕◕▩。 採用微米級和奈米級兩種顆粒作為增強體,利用高壓燒結制備SiCp/Al複合材料,研究了碳化矽顆粒體積分數◕╃•、燒結壓力和燒結溫度工藝引數對製備的複合材料組織效能的影響,主要結論如下:1)奈米鋁包碳化矽的混粉工藝使微米碳化矽顆粒能夠均勻分佈,解決了微米增強體顆粒的團聚問題☁◕◕▩。燒結壓力和燒結溫度的升高對微米碳化矽的顆粒重排具有一定的促進作用,控制燒結溫度和壓力可以明顯改善增強體顆粒的分散均勻性☁◕◕▩。2)對微米SiCp/Al複合材料XRD衍射發現,當溫度超過600℃,邊界過渡層的線掃描出現了Al元素和Si元素的相互擴散,Al₄C₃物相出現,說明高溫時增強體顆粒與基體發生了介面反應☁◕◕▩。3)對於微米和奈米SiCp/Al複合材料,提高碳化矽顆粒的體積分數,使複合材料緻密度和導電率降低,硬度增加,複合材料的耐磨性提高☁◕◕▩。對比兩種顆粒度複合材料的耐磨性,奈米要優於微米☁◕◕▩。燒結溫度為600℃時,微米SiCp/Al複合材料的耐磨效能最好,表面僅出現了輕微的剝落和淺細的劃痕☁◕◕▩。奈米SiCp/Al複合材料隨燒結溫度的升高,緻密度增加,當燒結溫度為650℃時,奈米SiCp/Al複合材料介面處的Al₄C₃相降低了介面結合強度,使硬度和耐磨性下降☁◕◕▩。