热挤压温度对混杂增强铝基复合材料的性能及结构影响

陈亚西，关丽娜，刘春秋

(1.滁州学院材料与化学工程学院，安徽滁州 239000；2.黑龙江兰德超声科技股份有限公司，哈尔滨 150001；3.哈尔滨工业大学资产投资经营有限公司，哈尔滨 150001)

0 引言

颗粒增强6061 铝合金可采用热轧制与热挤压等热工艺加工成形，对于强度和刚度有一定的提升,但依然偏低.[3-10]为进一步提高材料性能，可同时引入两种不同形态增强体，采用混合增强方式提高基体性能[11-15].

SiC 晶须与SiC 颗粒混杂增强效果明显[11]，但是，SiC 晶须由于其制备工艺的成本较高，导致复合材料的成本较高，从而限制了其应用[3-6,11].硼酸铝晶须(Al18B4O33)性能优异，原料丰富且制造工艺简单[15-17]，其价格仅为SiC 晶须1∕20 左右.因此，采用Al18B4O33晶须与SiC 颗粒混杂增强是实现6061 铝合金高性能、低成本的重要途径.

固液共存状态下的半固态金属浆料具有流变性，并且外加强搅拌可增强基体母液与增强体之间浸润，进而提高基体与增强体间界面结合强度，因而是制备金属基复合材料常用方法.同时，半固态加工技术改善了增强体在基体中的漂浮与偏析技术难题，为成分均一的复合材料制备与成型提供保障[18-20].

6061Al 二元相图中，其半固态温度区间为582～652℃，固液两相区间较大，因此晶须与颗粒混杂增强6061Al 铝基复合材料适合采用半固态方法进行成型.半固态金属浆料辅助机械搅拌虽然有助于增强体分散，但在搅拌旋涡上方形成负压，合金熔体吸入的气体越来越多，最终获得的复合材料力学性能并不十分理想，须结合热……