摩擦搅拌法制备的AA6063/TiB2/B4C复合材料：力学性能与耐磨性能评估

《ARABIAN JOURNAL FOR SCIENCE AND ENGINEERING》：Friction Stir Processed AA6063/TiB2/B4C Composite: Assessment of Mechanical and Wear Properties

摩擦搅拌加工制备AA6063/TiB?/B?C表面复合材料，通过调整8-2%TiB?和2-8%B?C颗粒配比，验证了3.5%TiB?/6.5%B?C组合可使强度提升33.62%（达347.42MPa）、硬度增加30.91%（86.4HRB），同时腐蚀损失最低7.4mg，磨损损失最少（30N载荷下）。实验结果与文献对比分析。

　　

摘要

摩擦搅拌加工技术起源于摩擦搅拌焊接，能够制造出具有定制微观结构和机械性能的表面复合材料。本实验研究了TiB₂和B₄C颗粒对摩擦搅拌处理后复合材料机械性能、微观结构及耐磨特性的影响。在表面复合材料的配方中调整了TiB₂（8%、6.5%、5%、3.5%和2%）和B₄C（2%、3.5%、5%、6.5%和8%）颗粒的重量比例。研究了AA6063/TiB₂/B₄C复合材料的微观结构和机械性能。扫描电子显微镜（SEM）分析证实了搅拌区域内存在TiB₂和B₄C颗粒。实验结果表明，与基体合金相比，该复合材料的抗拉强度和硬度分别提高了33.62%和30.91%。AA6063–3.5%TiB₂/6.5%B₄C复合材料的最大抗拉强度为347.42 MPa，硬度为86.4 HRB；其腐蚀损失最小，仅为7.4 mg；在30 N的载荷下，该复合材料的磨损损失也最低。AA6063–3.5%TiB₂/6.5%B₄C复合材料的韧性为25.4 J。实验结果与以往的研究成果进行了对比。