增强6061铝管的复合材料性能    通过搅拌铸造法制备实验用TiB₂/6061铝基复合材料,对室温和高温下6061铝合金和Ti B2/6061铝基复合材料的硬度、拉伸性能和断裂特性进行了研究。用扫描电子显微镜分析了两者的微观断裂形貌。试验表明:添加TiB₂颗粒使6061铝合金的力学性能大幅改进。在20⁵00℃拉伸试验,同一温度下TiB₂/6061的极限抗拉强度比6061铝合金的大;随着温度的升高,两者的抗拉强度均下降;在高温下,TiB₂/6061拉伸断裂颈缩较小;在20²00℃,6061铝合金的拉伸沿45°斜面断裂。随着温度升高,有明显颈缩,延展性增强。采用搅拌摩擦加工方法(FSP),分别将多层石墨烯(GNSs)和无电镀铜Si C颗粒/石墨烯添加进6061-T651铝合金,制备出两种铝基复合材料。通过光学显微镜、纳米压痕仪对比分析母材和两种铝基复合材料的硬度和弹性模量,利用扫描电镜(SEM)和能量色散谱(EDS)研究增强相与母材的融合情况。研究表明:多层石墨烯增强材料的硬度达到母材的121.3%,但存在增强相分布不均匀现象;无电镀铜石墨烯增强材料对母材的增强效果较明显,硬度达母材的136.1%;无电镀铜石墨烯颗粒搅拌进入铝母材后,铜镀层扩散到Si C颗粒周围,使增强相与母材牢固联接。 采用微米级和纳米级两种颗粒作为增强体,利用高压烧结制备SiCp/Al复合材料,研究了碳化硅颗粒体积分数、烧结压力和烧结温度工艺参数对制备的复合材料组织性能的影响,主要结论如下:1)纳米铝包碳化硅的混粉工艺使微米碳化硅颗粒能够均匀分布,解决了微米增强体颗粒的团聚问题。烧结压力和烧结温度的升高对微米碳化硅的颗粒重排具有一定的促进作用,控制烧结温度和压力可以明显改善增强体颗粒的分散均匀性。2)对微米SiCp/Al复合材料XRD衍射发现,当温度超过600℃,边界过渡层的线扫描出现了Al元素和Si元素的相互扩散,Al₄C₃物相出现,说明高温时增强体颗粒与基体发生了界面反应。3)对于微米和纳米SiCp/Al复合材料,提高碳化硅颗粒的体积分数,使复合材料致密度和导电率降低,硬度增加,复合材料的耐磨性提高。对比两种颗粒度复合材料的耐磨性,纳米要优于微米。烧结温度为600℃时,微米SiCp/Al复合材料的耐磨性能最好,表面仅出现了轻微的剥落和浅细的划痕。纳米SiCp/Al复合材料随烧结温度的升高,致密度增加,当烧结温度为650℃时,纳米SiCp/Al复合材料界面处的Al₄C₃相降低了界面结合强度,使硬度和耐磨性下降。