基于摩擦搅拌法的镍颗粒增强铝基复合材料的强化机制与力学性能

• 作者: 关集俱 季业益 李强伟 沈玲莉 陆宝山
• 来源期刊: 材料热处理学报
• 学科: 工学
• 关键词: 摩擦搅拌工艺 铝基复合材料 强化机制 力学性能
• 年，卷（期）: 2020,（11）
• 所属期刊栏目: 复合材料
• 页码范围: 11-21
• 页数: 11页
• 分类号: TB331
• 语种: 中文
• DOI: 10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0173

摘要

以摩擦搅拌工艺添加微米级Ni颗粒于6061Al基材内,经T6热处理后产生了Al-Ni金属化合物,最终形成同时具有Ni颗粒、Al-Ni金属强化相及基材特性的局部复合材料.采用X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜等分析了复合材料的强化机制;以纳米压痕试验、拉伸试验和摩擦磨损试验等分析了复合材料的力学性能.结果 表明:Ni颗粒经多道次摩擦搅拌工艺搅入至6061Al基材后的强化机制为细晶强化与弥散强化,经T6热处理后,Ni颗粒与Al基体发生化合反应,形成Al3Ni、Al3Ni2等金属强化相,进一步提升了复合材料的力学性能;Ni颗粒与铝基体材料间有良好的接合性,有助于提升复合材料的抗拉强度、屈服强度和伸长率,但经T6热处理后,复合材料的伸长率有所下降,抗拉强度有明显上升;添加2.0 mass％ Ni颗粒的复合材料,无论是否经过T6热处理均具有最佳的耐磨性能.