原位合成Al-Cu-xTiB2铝合金复合材料组织及性能研究

严卫才，张 伟，于长富，刘兆伟，杨 路

（辽宁忠旺集团有限公司，辽阳 111003）

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目前，颗粒增强铝基复合材料在全球众多领域尤其是在航空、航天、交通运输等行业中得到越来越广泛的应用[1]。根据颗粒加入基体方式的不同，制取方法可分为外加法和原位自生法两种，原位自生法因可以更好地在基体中生成细小弥散的增强颗粒从而优于外加法[2]。在原位自生法中，与SiC、Al2O3等增强颗粒不同，TiB2颗粒具备高硬度、高熔点、腐蚀性良好、耐磨性优越等优点。同时，原位自生法制备的颗粒增强复合材料具有稳定程度高、易于二次加工、制备工艺相对简洁、结合强度高、生成TiB2颗粒细小等特点，目前受到很多研究者的重视[3]。

采取复合强化，即向基体中添加增强颗粒，是进一步提高铸造铝合金强度的重要手段之一。增强颗粒的引入会很好地提高材料的力学性能，增强的程度取决于颗粒的性能，但不意味着添加颗粒体积分数越多越好[4]。Al-Cu系合金是工业上应用最早也是使用最多的铸造合金之一，应用很广泛[5]。Mandal A等[6]成功制备Al-4Cu-xTiB2原位复合材料，随着TiB2含量的增加，其强度不断增加。张磊等[7]采用混合盐反应制备了原位TiB2颗粒增强Al-4.5Cu复合材料，TiB2颗粒的引入明显提高了基体硬度。Rosmamuhamadani R等[8]采用混合盐法成功制取了含有TiB2颗粒的Al-6Cu基复合材料。目前，较少有人研究2524铝合金中使用混合盐法制备TiB2颗粒复合材料。因此本试验选用2524铝合金为基体，采用KBF4和K2TiF6混合盐法制备原位自生成不同体积分数亚微米级TiB2颗粒增强铝基复合材料，并对其微观组织及拉伸性能进行了探讨，以得到最合适的制备方法，同时对其增强机理进行了分析与总结。……