初晶Si与Mg2Si颗粒互补增强Al基梯度复合材料的离心成形机制

稀有金属材料与工程, 2014, 43(4): 769-774.

初晶Si与Mg2Si颗粒互补增强Al基梯度复合材料的离心成形机制

1.西南大学,重庆400715

2.西南大学,重庆400715

3.重庆机床(集团)有限责任公司,重庆400055

基金项目: The Fundamental Research Funds for the Central Universities(XDJK2010C007) National Natural Science Foundation of China(51201140)

关键词：梯度复合材料 , 颗粒增强复合材料 , 初晶Si , 初晶Mg2Si , 离心铸造

Centrifugal Forming Mechanism of Al Gradient Composites Reinforced with Complementary Primary Si and Mg2Si Particles

Zhai Yanbo ^1, , Ma Xiuteng ^2, , Mei Zhen ^3,

1.西南大学,重庆400715

2.西南大学,重庆400715

3.重庆机床(集团)有限责任公司,重庆400055

Keywords： gradient composites , particle-reinforced composites , primary Si , primary Mg2Si , centrifugal forming

为了克服单一初晶Si或Mg2Si颗粒增强的铝基复合材料的不足,采用离心铸造的方法制备了一种由初晶Si与Mg2Si两种颗粒互补增强的铝基梯度复合材料.这种复合材料的组织与性能具有明显的梯度分布特征:内层含有高体积分数的初晶Si与Mg2Si颗粒,形成互补增强区域,具有高硬度的特点;外层没有或含有极少量初晶颗粒,形成非增强区域,具有硬度低的特点.对该复合材料的离心成形机制探讨发现,大量细小的初晶Mg2Si颗粒是形成这种梯度复合材料的关键因素.在离心力场中,密度更小的初晶Mg2Si颗粒具有比初晶Si颗粒大得多的向心运动速度,在运动过程中它与初晶Si发生碰撞并推动后者一起快速运动,最终导致二者在内层的剧烈偏聚.此外,为了获得足够的初晶Mg2Si颗粒,在三元Al-Si-Mg合金中,Si的质量分数应不低于19％,Mg的质量分数应不低于4％.

参考文献

[1]	Ott RD.;Santella ML.;Blau PJ.;Blue CA. .The influence of a heat treatment on the tribological performance of a high wear resistant high SiAl-Si alloy weld overlay[J].Wear: an International Journal on the Science and Technology of Friction, Lubrication and Wear,2001(2):868-874.

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