陶瓷成分及热处理对Al-6082/TiB2/Al2O3混合复合材料冶金性能和机械性能的影响

《ARABIAN JOURNAL FOR SCIENCE AND ENGINEERING》：Effect of Ceramic Contents and Heat Treatment on Metallurgical and Mechanical Behaviour of Al-6082/TiB2/Al2O3 Hybrid Composites

本研究探讨TiB?和Al?O?不同掺量对铝基复合材料微观结构、力学性能及耐磨性的影响。通过搅拌铸造和优化T-6热处理，结合SEM、XRD及干磨测试发现，热处理样品性能提升25-40%，1.5% TiB?+1.5% Al?O?组合表现最优，证实协同效应显著。

　　

摘要

本研究探讨了不同增强颗粒种类及含量对搅拌铸造法制备的铝基混合复合材料的微观结构、力学性能和摩擦学特性的影响。所使用的增强材料为TiB₂和Al₂O₃，其添加量范围为1%至3%。制备完成后，这些复合材料经过优化的T-6热处理工艺。采用扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）对材料的金相组织进行了分析。研究了拉伸强度、硬度和抗冲击性等力学性能，以评估复合材料的承载能力。与铸态样品相比，热处理后的样品性能提升了25%至40%。在恒定载荷20 N和滑动速度300 rpm的条件下，通过销-盘试验装置进行了干摩擦磨损测试，结果表明增强颗粒显著提高了材料的耐磨性。对磨损表面的SEM分析为磨损机制提供了详细见解。在所有样品中，含有1.5% TiB₂和1.5% Al₂O₃的复合材料表现出优异的力学性能和耐磨性。这些结果凸显了增强材料组合及含量比的协同效应，为工程应用中优化铝基混合复合材料提供了实用参考。