本文標(biāo)題："鋁基復(fù)合材料熔煉冶金機(jī)械加工分析顯微鏡"
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鋁基復(fù)合材料熔煉冶金機(jī)械加工分析顯微鏡
鋁基復(fù)合材料顆粒增
強(qiáng)的鋁基材料特別容易通過粉末方法進(jìn)行生產(chǎn)，這是因?yàn)樵诜?/div>
末冶金中產(chǎn)生的偏析傾向遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于在熔煉冶金生產(chǎn)中產(chǎn)生的偏析傾
向，而且不存在浸濕問題。例如，可以將鋁粉末或者合金粉末與適
當(dāng)?shù)念w粒增強(qiáng)相(如碳化硅、剛玉等的硬化相，適當(dāng)?shù)念w粒或者金
屬粉末,干燥混合，冷擠壓成圓棒，預(yù)熱，然后通過全密度擠壓加
固，通常可以加工出最多含有30％體積分?jǐn)?shù)增強(qiáng)相的復(fù)合材料。不
過，在加工含有棱角形和霧狀增強(qiáng)顆粒的粉末材料時(shí)，擠壓模具會
磨損得非常厲害。通過這種方式得到的產(chǎn)品與相應(yīng)的基體材料相比
，具有更高的彈性模量、更高的強(qiáng)度、更好的耐磨性以及更小的熱
膨脹性能。當(dāng)增強(qiáng)相含量增加時(shí)，硬相之間直接接觸的可能性也會
增加，其中間沒有鋁相。這樣的情況必須作為微缺陷加以考察。當(dāng)
增強(qiáng)相的體積分?jǐn)?shù)達(dá)到一定程度時(shí)，復(fù)合材料的強(qiáng)度和彈性模量不
會再增加，反而會降低。隨著應(yīng)力載荷的下降，材料的耐磨強(qiáng)度則
會增加。在顆粒增強(qiáng)鋁合金中，軟基體材料的耐磨強(qiáng)度要好于硬基
體材料的耐磨強(qiáng)度。這是因?yàn)槟p損耗中也包括了增強(qiáng)相的碎片，
這些碎片嵌入材料表面，在材料的表面上形成了一種納米復(fù)合物。
而在這些納米復(fù)合物中，增強(qiáng)相的含量則明顯高于額定的體積分?jǐn)?shù)
對于鋁基產(chǎn)品來說，在噴射致密方法中采用氮?dú)庾鳛殪F化劑的
優(yōu)點(diǎn)是，該方法具有相對較快的冷卻速度以及同時(shí)實(shí)現(xiàn)的加固效果
，即可以得到具有非常均勻和細(xì)微結(jié)構(gòu)的固體。對于過共晶鋁一硅
合金材料來說，噴射致密方法特別有吸引力。采用噴射致密方法可
以得到硅含量達(dá)40％的固體，而且還可以進(jìn)行熱成形加工ⅢJ。這
樣的材料耐磨性好，但也可以對其進(jìn)行機(jī)械加工。通過在熔液噴霧
中吹人陶瓷粉末的方法，還可以在一個(gè)加工步驟中生產(chǎn)出顆粒增強(qiáng)
復(fù)合材料。
如今，噴射致密鋁硅材料一個(gè)重要的應(yīng)用是汽車發(fā)動機(jī)的
氣缸套，例如由A1-25％Si一4％Cu—Mg材料制作的氣缸套。這類氣
缸套被澆鑄到輕金屬曲軸箱中。在發(fā)生熱膨脹情形下，粉末鋁氣缸
套與曲軸箱體和活塞之間的配合誤差遠(yuǎn)小于灰鑄鐵氣缸套情形時(shí)的
配合誤差。
。
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