机械合金化对SiC分布的影响和6061铝基复合材料的属性
赵乃琴，，Philip Nash，杨先进
材料科学与工程学院，天津大学，天津300072中国
热加工工艺中心，伊利诺科技学院，芝加哥，IL 60616，USA 2003年4月14日，在经修订的2004年6月30日收到2005年6月6日
摘要
6061铝合金加固8vol。％SiC颗粒复合材料生产的P / M 过程.机械合金化（MA）技术是用来轧机在氩气下的混合粉末.机械合金化结果下的混合粉已与SEM，EDS，OM，X射线衍射研究。结果表明，可以通过机械合金化获得相对均匀分布的SiC颗粒在基质中.机械合金化处理技术有一些缺点，如低压缩性的粉末和气体污染，这两种影响烧结的真实性，建议提高压缩性和烧结。
关键词：机械合金化;铝;碳化硅复合
1。简介
铝基复合材料已经在航空航天，国防和汽车得到应用，如高性能赛车应用[1]。最有趣的材料利用碳化硅，氧化铝，或纳入到铝基碳化硼颗粒各种工艺，包括P / M.最初被利用的性能的改进包括增加了弹性模量，强化传热和耐磨性[2]，并为适当处理的材料，改善了相对于未增强铝高周疲劳性能[3].P / M亲铝金属基复合材料，首先需要的结合铝合金粉，无论
是作为一种混合元素，还是主合金粉末预合金形式，在混合过程只有限的研究在这方面，已经出版许多商业实践中使用被认为是明确生产的加强，很明显是均匀分布的关键因素。铝基涉及到相对粒子的尺寸和基体合金粉末和混合过程的具体过程方面的控制
[4]。
要实现同质化加固粒子少量分布，几种方法可能被使用，如正确的选择粒子的大小和使用的极地溶胶，正确的选择通风口，中和颗粒表面的电荷这样的方法来提高颗粒分布粒子[5]。用机械合金化技术[6-8]或球磨机，原先由本杰明开发[9]，用于生产联合氧化物弥散强化与伽玛总理沉淀硬化的镍基于两个基本过程参与，即冷焊接和压裂战俘DER颗粒[10,11]。组成的粉末颗粒反复骨折和冷焊接，在机械合金化之后就可以得到结构精细的粉末颗粒。江苏大学论坛https://www.doczj.com/doc/e318366568.html,
[12]。本研究的目的是调查粉末颗粒微观结构的变化和影响的SiC颗粒加固分布处理及其相应的属性。
2.实验
粒度140目的6061Al合金粉末可以用作用作复合碳化硅微粉。颗粒平均粒径为6 ±0.8米化学成分的6061Al粉见表1。收到6061Al预合金粉末颗粒
8vol.％SiC颗粒放入V型搅拌机中30分钟，然后混合。在进程为01 - HD 砂磨机械合金化2-5 h，用了400 rpm.The铣床媒体的旋转速度用的是3 / 16钢。重量比例铣床媒体粉末约15:1。乙醇使用作为过程控制剂和磨的冷却，以防止Fig.1的形态演变：（一）收到6061Al;（二）SiC粉体; 6061Al 和SiC（C）混合的混合物;（D）2小时后，马的混合物;（E）混合后，机械合金化为4小时;（F）5小时后，机械合金化的混合物（G）后，机械合金化6061Al 5 al. 表1
6061Al粉末的化学成分（重量％）
铝平衡
镁0.89
硅0.65
铜0.25
铁0.25
铬0.07
锰0.03
钛0.02
过度冷焊，氩用于防止氧化在水平测量伊利诺伊州仪器模型2550氧气分析仪机械合金化粉末的控制在低于10 ppm被脱气温度在300-500范围内，少量的粉末（约1-2克）收集的显微观察显示物的粒径和硬度.粒径分布确定使用Quantimet 520图像analyzer.The合金粉末颗粒冷安装在树脂中，然后经过精心打磨的微观结构观测vation和显微硬度测量的粉末面值ticles.The硬度测试上数字显微硬度计的15秒50克的负载
SiC颗粒颗粒的形貌和分布
成分分析，分析在JEOL JSM - T330
能量色散扫描电子显微镜（SEM）谱仪（EDS）和光学显微镜（OM）。粉末的微观结构，蚀刻用0.5％高频约10秒，以揭示微观结构的水溶液。
3.结果和讨论
3.1.Morphologies的粒子和它们的大小的进化图1a - G显示获得的形貌6061Al和SiC颗粒和形貌的演变混合粉机械合金化.时间可以看6061Al 颗粒表现出一个球形的形状，具有广泛的规模分布，和大的小卫星颗粒（图1a）。SiC颗粒的尖角形状不规则（图1b）。混合后，SiC颗粒被分散围绕6061Al颗粒（图1c）。Fig.1d - G显示机械合金化SiC/6061Al 复合材料的形貌。可以看出，最初的球形6061Al粉末已成为更多的片状后，小6061Al颗粒也夷为平地，并连接到大颗粒，Fig.1g.The SiC颗粒所示。随着越来越多地嵌在胎体粉末观察表明，小颗粒Fig.2.颗粒（OM）的几个形态：（一）收到6061Al粉末;（二）混合后，机械合金化;（C）粒子覆膜后机械合金化材料加工技术170（D）碳化硅分布在基质。
与大颗粒相撞，然后冷焊接同时，组装粒子时被打破碰撞力足够大，超过了压缩粒子的强度，在Fig.1e所示。
3.2.微观结构演变
光学显微镜观察微观结构
获得在高倍率6061Al粉末透露一个细胞的微观结构，图2a，这是一种典型的铝的固体结构。微观结构演变
机械合金化粉末颗粒- D图2b所示。可以指出，微观结构的几种可
在机械合金化期间的复合粉末形成：因为他们大多数6061Al颗粒变形
良好的延展性. 6061Al颗粒扁平形状在不同程度的变形，导致在机械合金化，在图2b所示。大多数SiC颗粒颗粒嵌入周围的表面
机械合金化后的6061Al颗粒层超过2小时，在图.2b.这是由于大尺寸差异。矩阵粉和加固粉之间机械合金化由于期间可能会形成分层结6061Al 颗粒较小的冷焊接与SiC颗粒
在机械合金化期间，在图2c所示。碳化硅可以分散胎体粉末后，机械合金化了很长一段时间（5小时），机械合金化图2d所示。但是，只有那些具有体积小，SiC颗粒颗粒部分嵌入到大的复合个体中。粒子的大小，可以观察到这5小时后的MA，的SiC颗粒的粒径降低到5米和SiC颗粒已嵌入到基质颗粒表面。由于粉末的粒度分布呈下降趋势。机械合金化后，很显然，6061Al颗粒和SiC颗粒断裂.。据图2b观察，碳化硅杆粒子嵌入在6061Al表面，矩阵上粒子可能会变形，并导致大的压力。面对机械合金化，表面继续碳化硅可能断裂，新的表面暴露.这个过程会发生重复。.因此，粒子会变得越来越小，而与此同时，一些颗粒会组装成一个大的一个（图2c）.因为SiC颗粒粒子具有体积小，轻易嵌入矩阵，因此，SiC
颗粒的压裂促进植入.尽管并不是所有的SiC颗粒颗粒都在嵌入矩阵，最大的粒子不到5米。
图3显示了扫描电镜和色散的OM显微
碳化硅在不同的时间后，机械合金化6061Al矩阵。可以看出，加固SiC 颗粒分散。SiC颗粒机械合金化时间均匀增加。SiC颗粒分布在矩阵：（一）机械合金化2小时（SEM）;（二）机械合金化5小时（SEM），（三）机械合金化2小时（OM）（400 ×）;（四）机械合金化5小时（OM）（1000 ×）。.机械合金化颗粒的硬度和非机械合金化粒子的跟踪。观察，图3a和c的结果，从大尺寸6061Al粉末颗粒和SiC颗粒和区别短的时间内与机械合金化2小时，分布机械合金化.相比之下，矩阵SiC颗粒更均匀，机械合金化5 h后，如下所示。图3b和d.这些结果证明，使用机械合金化技术生产的MMC粉生产同质加固的粒度分布，不能实现只使用一个混合的过程。8090珊瑚论坛https://www.doczj.com/doc/e318366568.html, 3.3性能演变
图4显示了机械合金化。硬度
在左边的变形的粒子是清楚柔和（HV75粒子相比
在机械合金化过程（HV96）变形。因此，增加硬度会降低可压缩的能量.正如图5所示，很明显，压缩亲密度从SiC/6061Al诱导后，机械合金化低于那些没有机械合金化。
3.4.X -射线衍射图
图6显示差异在Al（2 2 0）X射线衍射，TION（XRD）峰和Al（3 1）的高峰期为收到6061Al和SiC颗粒粉混合后机械合金化
h.Pattern 1 4 400转获得6061Al，模式2.前机械合金化后的粉末的压缩性比较机械合金化。
机械合金化复合粉末.比较1和2，X射线衍射图谱的一般趋势显示下降后马峰强度和半峰宽度增加的衍射峰，表明在结晶的变化.衍射峰也有小排量。2θangle转向高角峰（2θ）为Al从低附加值向高附加值的指示应变的存在在机械合金化矩阵粉冷。也注意到，（3 1 1）峰和（2 2 0）6061Al 高峰作为混合粉是解决intoλK1andλK2 机械合金化，两峰不再得到解决，这表明扩大的主峰，因为应力和晶粒尺寸的减少造成机械合金化.显示的脱气处理后机械合金化.它的结果是注意到，theλK1andλK2峰重新出现，这表明压力减少，晶粒尺寸增加造成的回收和再结晶过程中脱气。机械合金化处理后的粉末3.5.重量变化粉末的重量变化实验进行调查在
机械合金化热吸收气体和水分ING H2和暴露在空气中（图7）中减肥。SiC/6061Al粉加热后的2％，在300C为1小时;.X -射线diffaction（2 2 0）和（3 1 1）6061Al：（1）收到的粉末;（2）MA粉末;（3）脱气粉末后MA.N.Zhao等。（一）粉末后体重脱气处理后重量变化。脱气在300摄氏度（二）暴露在空气中后脱气粉末重量24小时。重量增加只有约0.2％。根据结果，粉末吸附约2％的气体，其中包括氩气，氧气，水，氮气，在机械合金化过程.氧气将最有可能被合并为氧化铝而不是可拆卸脱气t二氧化碳也可能使用乙醇分解作为过程控制.EDS的分析表明一些
从铣削媒体铁粉末的混染，这些污染物会影响完整性字体脱落。分析机械合金化粉。根据上述实验，机械合金化处理可能有优势，以达到均匀复合分布钢筋，但缺点是显而易见的。要提高机械合金化处理，脱气处理受聘后，机械合金化，这可能会导致高品质这种脱气处理效果影响已发表在文献[13,14]。
4.结论
SiC颗粒增强6061Al基复合材料合成了P / M 技术。
本次调查表明：
1.相对均匀分布的SiC颗粒增强。MENT矩阵中可以得到由机械合金技术时，转速400转5小时
2.MA处理会带来一些弊端，如冷加工结构，从而降低可压缩性粉末;粉与
气体的污染元素铁，可能这将影响到碳烧结的完整性。机械合金化处理后的H2脱气处理可以提高复合材料的性能。
样品制备和测量其属性。
参考文献
[1]赫尔利，金属基复合材料找到利基市场广泛，Met.Bull。
周一（1995）54-56。
[2] MSOtsuki，S. Kakehashi，T.河野，粉末锻造迅速
凝固的铝合金粉末，其机械性能
锻造件，粉末冶金进展，第二卷，金属战俘
DER工业总会，普林斯顿，新泽西州，1990年，pp.345 - 349。
[3] JJLewandowski，微粒金属基复合材料的断裂和疲劳，
：TWClyne（2001），综合性的复合材料，金属
基复合材料，第3卷，Elsevier公司，2000年，第151-153页187。[4] GTCampbell，R ·拉曼，R.领域，优化新闻和烧结。
加工铝/碳化硅复合材料：WFJandeska小，
RAChernenkoff，粉末冶金铝和轻合金
对于汽车应用，金属粉末工业联合会，
普林斯顿，新泽西州，1998，pp.43 - 50。
[5] VBVelidandla，等。P / M处理的铝碳化硅复合材料，J.
粉Metall.27（1991）227-235。
[6] YBLiu，JKMKwok，SCLim，吕立，MOLai，制作。
Al-4.5Cu/15SiC composite.II.Mechanical性能，J.母校。
Proc.Tech.37（1993）441-451。
[7]吕立，MOLai，CWNg，增强机械性能的Al
基于金属基复合材料制备用机械合金化，
Mater.Sci.Eng.A 252（2）（1998）203-211。
桑卡尔，P.辛格，7075 / SiC颗粒复合材料的合成研究[8]
机械合金化粉末，Mater.Lett.36（1998）201 - 205.N.Zhao等al. /材料加工技术170（2005）586-592
[9] FHFroes，开发，技术转让和应用
先进的航空航天结构材料：FHFroes，JJdeBar
badillo（合编），一个ASM国际会议论文集
结构性应用，机械合金化，默特尔比奇，资深大律师
3月27-29日，ASM International的材料园，俄亥俄州，1990年，第
1-14。
[10] JSBenjamin，TEVolin，机械合金化的机制,
Metall.Trans.5（1974年）1929年至1934年。
[11] PSGilman，WDNix，铝的结构和性质
机械合金化粉加工和生产的合金：
由此产生的粉末结构，Metall.Trans.A 12（1981）813-823。
[12] CCKock，机械合金化材料的合成，Annu.Rev。
Mater.Sci.19（1989）121-143。
[13] N.赵P.纳什，碳化硅脱气效果钢筋6061
属性铝合金复合材料，粉末Metall.44（4）
（2001）333-337。
[14] N.赵，P.纳什，6061合金加固处理
冷等静压，烧结和烧结SiC复合材料
锻造，WFJandeska小，RAChernenkoff（合编），粉
冶金铝和轻合金汽车Applica的
tions，金属粉末工业联合会，普林斯顿，新泽西州，2000年，第145-152。
颗粒增强铝基复合材料的制备方法及其存在的问题 冶金0901班 张莹 20091311
近年来，随着不断追求轻量化、高性能化、长寿命、高效能的发展目标带动牵引了轻质高强多功能颗粒增强铝基复合材料的持续发展。提出的低密度、高比强度、高比模量、低膨胀、高导热、高可靠等优异以及良好的抗磨耐磨性能和耐有机液体和溶剂侵蚀等综合性能要求，传统轻质材料已很难全面满足要求，如铝合金模量低、线胀系数较大; 钛合金密度较大、热导率极低; 纤维增强树脂基复合材料在空间环境下使用易老化等，颗粒增强铝基复合材料经过30 多年的发展，已在国外航空航天领域得到了规模应用，这充分验证了与铝合金、钛合金、纤维树脂基复合材料等传统材料相比具有的显著性能优势，奠定了颗粒增强铝基复合材料在材料体系中的地位和竞争态势。而且更重要的是，在世界范围内有丰富的铝资源，加之易于进行工艺加工成型和处理，因而制各和生产铝基复合材料比其他金属基复合材料更为经济，易于推广，可广泛应用于航空航天、军事、汽车、电子、体育运动等领域，因此，这种材料在国内外受到普遍重视。 颗粒增强铝基复合材料已成为当下世界金属基复合材料研究领域中的一个最为重要的热点，各国已经相继进入了颗粒增强铝基复台材料的应用开发阶段，在美国和欧洲发达国家，该类复台材料的工业应用已开始，并且被列为二十一世纪新材料应用开发的重要方向并日益向工业规模化生产和应用的方向发展。本文旨在探讨颗粒增强铝基复合材料的制备方法及在亟待解决的各方面的问题，推进其应用发展的进程。 主要制备方法介绍： 增强体颗粒的分布均匀性和界面结合状况是影响复合材料性能的重要因素。因此，如何使增强体颗粒均匀分布于铝基体井与铝基体形成良好的界面结台是颗粒增强铝基复台材料制备过程中必须解决的两个最关键问题。以下是制备颗粒增强铝基复合材料的一些方法： 1、原位法 原位法的原理是通过元素间或元素与化合物之间反应制备陶瓷增强金属基复合材料，是近年来迅速发展的一种新的复合工艺方法，目前已成功地在铝基中实现了硼化物、碳化物、氮化物等的原位反应。由于这些增强相引入的特殊性，不仅它的尺寸非常细小，而且与基体具有良好的界面相容性，使得这种复合材料较传统外加增强相复合材料具有更高的强度和模量，以及良好的高温性能和抗疲劳、耐磨损性能。 原位自生铝基复合材料的制备方法较多，下面进行简略介绍。 （1）自蔓延高温合成法：该技术是利用热脉冲使放热反应起始于反应剂粉末压坯的一端，其生成热使邻近的粉末温度骤然升高．发生化学反应并以燃烧波的形式蔓延通过整个反应物，当燃烧波推行前移时反应物转变成产物。该技术的特点是在无需外加热源的情况下，利用高放热化学反应放出的热量使其在引发后自身延续合成材料，节能，粉末纯度高，粒径细小，活性高，易于烧结并能获得高性能的材料。 （2）原位热压放热反应合成法：该技术是在原位热压技术的基础上发展起来的一种新下艺。在制备过程中将反应物的物料混合或与某种基体原料混合后通过热压工艺制备，组成物相在热压过程中原位生成。该技术的突出优点是利用燃烧合成过程的放热反应，在产物处于反应高温时，施加一定的压力。使材料的致密与反应合成同时完成。获得了事半功倍的效果。 （3）放热弥散技术：这种方法法是美国一个实验室在自蔓延法的基础上改进而来的。
【资料】几种常用铝合金的性能 2024 6061 6063 7075 变形铝合金状态表示法 https://www.doczj.com/doc/e318366568.html,/bbs/thread-4642-1-1.html 2024 （LY12铝合金）通常供应状态为T351 2024(LY12)为铝－铜－镁系中的典型硬铝合金，其成份比较合理，综合性能较好。很多国家都生产这个合金，是硬铝中用量最大的。该合金的特点是：强度高，有一定的耐热性，可用作150°C以下的工作零件。温度高于125°C，2024合金的强度比7075合金的还高。热状态、退火和新淬火状态下成形性能都比较好，热处理强化效果显著，但热处理工艺要求严格。抗蚀性较差，但用纯铝包覆可以得到有效保护;焊接时易产生裂纹，但采用特殊工艺可以焊接，也可以铆接。广泛用于飞机结构、铆钉、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他种种结构件。 LY12合金铝的化学成份 n 2024的合金元素为铜，被称为硬铝，具有很高的强度和良好的切削加工性能，但耐腐蚀性
较差。广泛应用于飞机结构（蒙皮、骨架、肋梁、隔框等）、铆钉、导弹构件、卡车轮毂、 补充： 2024疲劳强度较好。 6061 （LD30铝合金）通常供应状态为 T6 6061合金中的主要合金元素为镁与硅，具有中等强度、良好的抗腐蚀性、可焊接性，氧化效果较好。广泛应用于要求有一定强度和抗蚀性高的各种工业结构件，如制造卡车、塔式建
6063 （LD31铝合金）就是建筑上常用的铝型材 7075
固溶处理后塑性好，热处理强化效果特别好，在150度以下有高的强度，并且有特别好的低温强度，焊接性能差，有应力腐蚀开裂倾向，双级时效可提高抗scc性能。7075的主要合金元素为锌，强度很高，具有良好的机械性能及阳极反应。主要用于制造飞机结构及其他要求强度高、抗腐蚀性能强的高应力结构件，如飞机上、下翼面壁板、桁条等。固溶处理后塑性好，热处理强化效果好，在150度以下有良好的强度，并且有特别好的低温强度，焊接性能差，有应力腐蚀开裂倾向。还广泛应用于模具加工、机械设备、工装
颗粒增强铝基复合材料研究与应用进展摘要：综述了颗粒增强铝基复合材料的研究现状，从基体、增强体的选择，铝基复合材料的制备方法，影响复合材料性能的因素和改善措施等方面进行阐述，并介绍了该复合材料的广泛应用。 关键词：颗粒；铝基复合材料；制备方法; 应用 Abstract ：The research progress of particle reinforced aluminum matrix composite was summarized. The research status of the composite was reviewed in detail from the choice of the reinforcement and the matrix, the preparation technique of aluminum matrix composite, the factors which can affect the performance of the composite. Key words ：particle; aluminum matrix composite; preparation methods; application 1.前言 铝基复合材料是以金属铝及其合金为基体 , 以金属或非金颗粒、晶须或纤维为增强相的非均质混合物。按照增强体的不同 , 铝基复合材料可分为纤维增强铝基复合材料和颗粒增强铝基复合材料。由于颗粒增强铝基复合材料具有高的比强度、比刚度，优良的高温力学性能和耐磨性，并且价格便宜，适于批量生产，良好的耐磨性和导热性能等优点，在航天、航空、汽车、电子、光学等工业领域具有相当广泛的应用前景。 颗粒增强复合材料是指弥散的硬质增强相的体积超过 20％的复合材料，而不包括那些弥散质点体积比很低的弥散强化金属的金属基复合材料[1] 。此外，这种复合材料的颗粒直径和颗粒间距很大，一般大于1μｍ。在这种复合材料中，增强相是主要的承载相，而基体的作用则在于传递载荷和便于加工。这种材料虽然其增强效应远不及连续纤维，但它主要是可以弥补某些材料性能的不足，如增加刚度、耐磨性、耐热性、抗蠕变等。在这种复合材料中，硬质增强相造成的对基体的束缚作用能阻止基体屈服。颗粒复合材料的强度通常取决于颗粒的直径、间距和体积比，但基体很重要。除此之外，这种材料的性能还对界面性能及颗粒排列的几何形状十分敏感[2]。 2.铝基复合材料的选择
铝合金的典型机械性能(Typical Mechanical Properties) 铝合金牌号 及状态拉伸强度(25°C MPa)屈服强度(25°C MPa)硬度500kg力10mm球延伸率 1.6mm(1/16in)厚度 5052-H112 175 195 60 12 5083-H112 180 211 65 14 6061-T651 310 276 95 12 7050-T7451 510 455 135 10 7075-T651 572 503 150 11 2024-T351 470 325 120 20 铝合金的典型物理性能(Typical Physical Properties) 铝合金牌号及状态热膨胀系数 (20-100℃) μm/m?k熔点范围 (℃)电导率20℃(68℉) (%IACS) 电阻率20℃(68℉) Ωmm2/m 密度(20℃)(g/cm3) 2024-T351 23.2 500-635 30 0.058 2.82 5052-H112 23.8 607-650 35 0.050 2.72 5083-H112 23.4 570-640 29 0.059 2.72 6061-T651 23.6 580-650 43 0.040 2.73 7050-T7451 23.5 490-630 41 0.0415 2.82 7075-T651 23.6 475-635 33 0.0515 2.82 铝合金的化学成份(Chemical Composition Limit Of Aluminum ) 合金 牌号硅Si 铁Fe 铜Cu 锰Mn 镁Mg 铬Cr 锌Zn 钛Ti 其它铝 每个合计最小值 2024 23.2 0.5 3.8-4.9 0.3-0.9 1.2-1.8 0.1 0.25 0.15 0.05 0.15 余量5052 25 0.4 0.1 0.1 2.2-2.8 0.15-0.35 0.1 -- 0.05 0.15 余量5083 23.8 0.4 0.1 0.3-1.0 4.0-4.9 0.05-0.25 0.25 0.15 0.05 0.15 余量6061 23.6 0.7 0.15-0.4 0.15 0.8-1.2 0.04-0.35 0.25 0.15 0.05 0.15 余 量 7050 23.5 0.15 20.-2.6 0.1 1.9-2.6 0.04 5.7-6.7 0.06 0.05 0.15 余量7075 23.6 0.5 1.2-2.0 0.3 2.1-2.9 0.18-0.28 5.1-6.1 0.2 0.05 0.15 余 量 美铝典型应用领域 用途 2024 5052 5083 6061 7050 7075 农业 -- ● -- ● -- -- 航空器● -- -- ●●● 模具 -- ● -- ● -- ● 机械设备●● -- ●●● 五金零件 -- -- -- ● -- -- 建筑 -- ● -- ● -- --
国际上已经注册的铝合金牌号有1000多个，每个牌号又有多种状态，在硬度，强度，耐蚀性，加工性，焊接性，装饰性等方面都存在着明显的差异。选择铝合金的牌号与状态时，以上各方面很难同时满足，也没有必要，应根据产品的性能要求，使用环境，加工过程等因素，设定各种性能的优先次序，方可做到合理选材，在保证性能的前是下合理控制成本。 硬度：很多客户在购买铝时非常关心，硬度首选跟合金化学成份有直接的关系。其次，不同的状态也影响较大，从所能达到的最高硬度来看，7系，2系，4系，6系，5系，3系，1系，依次降低。 硬度：强度是产品设计时必须考虑的重要因素，成其是铝合金组件作为组件时，应根据所承受的压力，选择适当的合金。纯铝强度最低，而2系及7系热处理型合金度最高，硬度和强度有一定的下相关系。 耐蚀性：耐蚀性包括化学腐蚀，耐应力腐蚀等性能。一般而言，1系纯铝的耐蚀性最佳，5系表现良好，其次是3系和6系，2系及7系较差。耐蚀性选用原则应根据其使用场合而定。高强度合金腐蚀环境下使用，必须使用各种防蚀用复合材料。 加工性：加工性能包插成形性能与切削性能。因为成形性与状态有关，在选择铝合金牌号后，还需考虑各种状态的强度
范围，通常强度高的材不易成形。台果要对铝材进行折弯，拉伸，深冲等成形加工，完退火状态材料的成形性最佳，反之，热处理状态材料的成形性最差。铝合金的切削性较差，对于模具，机械零件等需要切削性较佳，反之，低强度者切削性较差，对模具，机械零件等需要切削加工的产品，铝合金的切削性是重要的考虑因素。 焊接性：多数铝合金的焊接性均无问题，尤其是部分5系列的铝合金，是专为焊接考虑而设计的，相对面言，部分2系和7系的铝合金较难焊接。 装饰性能：铝材应用于装饰或某些特定的场合时，需要对其表面进行阳极氧化，涂装等加工，以获得相应的颜色和表面组织，这时其装饰性应该重点考虑的，一般而言，耐蚀性较好的材料，其阳极处理性能，表面处理性能，涂装性能都非常出色。 其他特性：除上述特性以外，还有导电性，耐磨性，耐热性等。在选材时也可以加以考虑。 纯铝：1A99 1A97 1A95 1A93 1A90 1A85 1A80 1A80A 1070 1070A 1370 A1060 1050 1050A 1A50 1350 1145 1350 1A30 1160 1200 1235 2系列：2A01 2A02 2A04 2A06 2A10 2A11 2B11 2A12 2A13 2A14 2A16 2B16 2A17 2A20 2A21 2A25 2A49 2A50
碳化硅颗粒增强铝基复合材料 碳化硅颗粒增强铝基复合材料, 是目前普遍公认的最有竞争力的金属基复合材料品种之一。尽管其力学性能尤其是强度难与连续纤维复合材料相匹敌, 但它却有着极为显著的低成本优势, 而且相比之下制备难度小、制备方法也最为灵活多样, 并可以采用传统的冶金工艺设备进行二次加工, 因此易于实现批量生产。冷战结束后的20 世纪90 年代, 由于各国对国防工业投资力度的减小, 即使是航空航天等高技术领域, 也越来越难以接受成本居高不下的纤维增强铝基复合材料。于是, 颗粒增强铝基复合材料又重新得到普遍关注。特别是最近几年来, 它作为关键性承载构件终于在先进飞机上找到了出路, 且应用前景日趋看好, 进而使得其研究开发工作也再度升温。碳化硅颗粒增强铝基复合材料主要由机械加工和热处理再结合其的性质采用一定的方法制造。如铸造法、粘晶法和液相和固相重叠法等。 碳化硅颗粒增强铝基复合材料碳化硅和颗粒状的铝复合而成，其中碳化硅是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生产绿色碳化硅时需要加食盐)等原料在电阻炉内经高温冶炼而成，再和增强颗粒铝复合而成，增强颗粒铝在基体中的分布状态直接影响到铝基复合材料的综合性能,能否使增强颗粒均匀分散在熔液中是能否成功制备铝基复合材料的关键,也是制备颗粒增强铝基复合材料的难点所在。纳米碳化硅颗粒分布的均匀与否与颗粒的大小、颗粒的密度、添加颗粒的体积分数、熔体的粘度、搅拌的方式和搅拌的速度等因素有关。纳米颗粒铝
的分散的物理方法主要有机械搅拌法、超声波分散法和高能处理法。对复合材料铸态组织的金相分析表明，碳化硅复合材料挤压棒实物照片 颗粒在宏观上分布均匀，但在高倍率下观察，可发其余代表不同粒度、含量的复台材料现SiC颗粒主要分布在树枝问和最后凝固的液相区，同时也有部分SiC颗粒存在于初生晶内部，即被初生晶所吞陷。从凝固理论分析，颗粒在固液界面前沿的行为与凝固速度、界面前沿的温度梯度及界面能的大小有很大关系，由于对SiC颗粒的预处理有效地改善了它与基体合金的润湿性，且在加入半固态台金浆料之前的预热温度大大低于此时的合金温度，故而部分SiC颗粒就可能直接作为凝固的核心而存在于部分初生晶的内部，但是太多数SiC在枝晶相汇处或最后凝固的液相中富集，这便形成了上述的组织形貌。金属中弥敷分布的铝对金属中的品界运动，位错组态及位错运动都有响．纳米碳化硅颗粒增强复合材料具有细小而均匀的组织其原因应该是细小而均匀分布的纳米颗粒高教率地占据空间，颗粒间距较小．有效地控制晶粒的长大；微米碳化硅颗粒增强复台材料中．颗粒尺寸较大，它在空间的分布间距也较大，由于基体热膨胀系数的差异而引起的局部应力也越大，造成了颗粒附近与远离颗粒处基体状态的差异．这种差异是造成微米颗粒增强复合材料组织不均匀的原因。 碳化硅颗粒增强铝基复合材料的航空航天工程应用；1、在惯导系统中的潜在应用；在我国自行研制的诸多型号机载、弹载惯性导航系统中, 不同程度地存在着现用的铸造铝合金结构件比刚度不足、热
几种常用铝合金的性能2024 6061 6063 7075 变形铝合金状态表示法 2024 （L Y12铝合金）通常供应状态为T351 2024(L Y12)为铝－铜－镁系中的典型硬铝合金，其成份比较合理，综合性能较好。很多国家都生产这个合金，是硬铝中用量最大的。该合金的特点是：强度高，有一定的耐热性，可用作150°C以下的工作零件。温度高于125°C，2024合金的强度比7075合金的还高。热状态、退火和新淬火状态下成形性能都比较好，热处理强化效果显着，但热处理工艺要求严格。抗蚀性较差，但用纯铝包覆可以得到有效保护;焊接时易产生裂纹，但采用特殊工艺可以焊接，也可以铆接。广泛用于飞机结构、铆钉、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他种种结构件。 L Y12合金铝的化学成份 硅Si 铁Fe 铜Cu 锰Mn 镁Mg 铬Cr 锌Zn 钛Ti 其它元素铝每个总计－－－ L Y12合金的机械及物理性能 抗拉强度MPa 470 %屈服强度MPa325 伸长率％10 疲劳强度105 硬度HB120 电导率20°C 30 20°C电阻率48 弹性模量68 密度2770 2024的合金元素为铜，被称为硬铝，具有很高的强度和良好的切削加工性能，但耐腐蚀性较差。广泛应用于飞机结构（蒙皮、骨架、肋梁、隔框等）、铆钉、导弹构件、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他各种结构件。 化学成分(Chemical Composition Limits wt%) Cu Si Fe Mn Mg Zn Cr Ti Al 0. 10 / 余量 典型合金2024-T351机械和物理性能(Typical Mechanical & Physical Properties) 焊接性切削性耐蚀性电导率20℃(68℉)(%IACS) 密度(20℃)(g/cm3) 受限很好差30-40 抗拉强度(25°C MPa) 屈服强度(25°C MPa) 硬度 500kg力10mm球延伸率 (1/16in)厚度最大剪应力 MPa 472 325 120 10 285 补充：2024疲劳强度较好。
颗粒增强铝基复合材料的研究 姓名：陈云班级：10161201 学号：1016120118 【摘要】本文简要介绍了常见的几种颗粒增强铝基复合材料的增强颗粒和性质，以及颗粒增强铝基复合材料的制备方法和应用。 【关键词】颗粒增强铝基复合材料碳化硅氧化铝碳化钛石墨粉末冶金原位反应合成 0 前言 金属基复合材料是以金属及其合金为基体，与一种或几种金属或非金属增强相人工结合成的复合材料。铝基复合材料是金属基复合材料的一种，按照增强体形式不同可以分为长纤维增强铝基复合材料，短纤维增强铝基复合材料，晶须增强铝基复合材料及颗粒增强铝基复合材料。 颗粒增强铝基复合材料的增强颗粒克服了制备过程中出现的纤维损伤，微观组织不均匀，纤维与纤维相互接触，反应带过大等影响材料性能的缺点。同时，颗粒增强铝基复合材料制备成本低廉，回收性和再利用性好，使其在各个领域都具有广泛应用。因此，本文将简要介绍颗粒增强铝基复合材料的部分相关内容。 1 颗粒增强铝基复合材料 颗粒增强铝基复合材料具有密度小，比强度、比刚度高，剪切强度高，热膨胀系数低，热稳定性和导热、导电性能良好，以及抗磨耐磨性能和耐有机液体和溶剂侵蚀优良等一系列优点。颗粒的增强主要是弥散强化，颗粒越小，弥散强化的效果越好，材料的性能也就越佳。 颗粒增强铝基复合材料增强体的选择要求颗粒在基体中高度弥散均匀分散，尺寸大小要适度，与基体间要有一定粘结作用，而且它们之间各方面都要相匹配。常见的增强颗粒有：碳化硅、碳化钛、氧化铝和石墨颗粒。 1.1 碳化硅颗粒增强铝基复合材料 碳化硅颗粒增强铝基(SiC p/Al)复合材料是一种陶瓷颗粒增强金属基复合材料，它是用碳化硅颗粒作为增强体，采用铝或铝合金作基体，按设计要求，以一定形式、比例和分布状态，构成有明显界面的多组相复合材料。通过改变碳化硅颗粒在复合材料中的含量，可以对材料的性能进行调整。一般随碳化硅体积含量的增
6061-T6叫航空硬铝,轻，强度高，生产成本高，所以贵.是6061航空铝合金的T6 硬化处理缩写，具有良好的可成型性、可焊接性、可机加工性和，同时具有中等强度，在退火后仍能维持较好的操作性. 典型用途航空固定装置，卡车，塔式建筑，船，管道及其他需要有强度、可焊性和抗腐蚀性能的建筑上的应用的领域。化学成分范围0.4-0.8Si, 0.70Femax, 0.15-0.40Cu, 0.15Mnmax,0.80-1.20Mg, 0.04-0.35Cr, 0.25Znmax, 0.15Timax, 其他每种成分最高含量0.05，其他成分最大总含量0.15,余量为Al。6061合金中的主要合金元素为镁与硅，具有中等强度、良好的抗腐蚀性、可焊接性，氧化效果较好。广泛应用于要求有一定强度和抗蚀性高的各种工业结构件，如制造卡车、塔式建筑、船舶、电车、铁道车辆、家具等。 6063合金中的主要合金元素为镁与硅，据有关专家分析，其具有加工性能极佳、优良的可焊接性、挤出性及电镀性、良好的抗腐蚀性、韧性，易于抛光、上色膜，阳极氧化效果优良，是典型的挤压合金。 6063合金广泛应用于建筑型材、灌溉管材、供车辆、台架、家具、升降机、栅栏等用的管、棒、型材。
7075-T6固溶处理后塑性好，热处理强化效果特别好，在150度以下有高的强度，并且有特别好的低温强度，焊接性能差，有应力腐蚀开裂倾向，双级时效可提高抗scc性能。7075的主要合金元素为锌，强度很高，具有良好的机械性能及阳极反应。主要用于制造飞机结构及其他要求强度高、抗腐蚀性能强的高应力结构件，如飞机上、下翼面壁板、桁条等。固溶处理后塑性好，热处理强化效果好，在150度以下有良好的强度，并且有特别好的低温强度，焊接性能差，有应力腐蚀开裂倾向。还广泛应用于模具加工、机械设备、工装夹具等。 参考 https://www.doczj.com/doc/e318366568.html,/News_Detail.asp?Keyno=49 https://www.doczj.com/doc/e318366568.html,/7075.html
颗粒增强铝基复合材料 1.复合材料 1.1复合材料的概述 材料是社会进步的物质基础和先导，是人类进步的里程碑。在许多方面，传统的单一材料已不能满足实际需要，这些都促进人们对材料的研究逐步摆脱过去单纯靠经验的摸索方法，向预定性能设计新材料的研究方展发展。复合材料(Composite Materials)一词大约出现在20世纪50年代，随之也出现复合材料较为严格的定义。复合材料是由两种或两种以上物理和纯学性质不固的物质组合两成的一种多相固体材料[1]。复合材料的组分材料虽然保持其相对的独立性，但复合材料的性能却不是组分材料的简单加和，两是有着重要的改进。复合材料中，通常有一相为连续相，称为基体；另一相为分散相，称为增强材料。分散相是以独立的形态分布在整个连续相中，两相之间存在着相界面。分教相可以是增强纤维，也可以是颗粒状或弥散的填料。 自上世界40年代美国诞生了玻璃纤维增强塑料(俗称玻璃钢)以来，新型增强材料不断出现，到目前为止，聚合物基、金属基、陶瓷基、混凝土基复合材料和碳，碳复合材料正以前所未有的速度发展。随着航天航空技术的发展，对结构材料的比强度、比模量、韧性、耐热、抗环境能力和加工提出了新的要求。高强度、高模量的耐热纤维和颗粒与金属复合，特别是轻金属复合焉成的金属基复合材料，克服了树脂基复合材料耐热性差和不导电、导热性能低等不足，加上增强体不仅提高了材料的强度，还可以保持密度变纯不大甚至降低。此外，这种材料还具有耐疲劳、耐磨耗、高阻尼、不吸潮放气等特点，已经广泛应用予尖端技术领域，是理想的结构材料。2l世纪我们面临筋将是复合材料迅猛发展和更广泛应用的时代[2-4]。 1.2颗粒增强铝基复合材料 金属基复合材料(Metal Matrix Composite，简称MMC)是以金属及其合金为基体，与一种或几种金属或非金属增强相人工结合成的复合材料。其增强材料大多为无机非金属，如陶瓷、碳、石墨及硼等，也可以用金属丝。在结构材料方面，
一 JIS 1000 系列－－纯铝系 1、1060作为导电材料IACS保证61%，需要强度时使用6061 电线 2、1085 1080 1070 1050 1N30 1085 1080 1070 1050 —成形性、表面处理性良好，在铝合金中其耐蚀性最佳。因为是纯铝、其强度较低，纯度愈高其强度愈低。日用品、铝板、照明器具、反射板、装饰品、化学工业容器、散热片、溶接线、导电材 3、1100 1200 AL纯度%以上之一般用途铝材，阳极氧化处理后之外观略呈白色外与上记相同。一般器物、散热片、瓶盖、印刷板、建材、热交换器组件 1N00 －强度比1100略高，成形性良好，其化特性与1100相同。 二日用品 2000 系列－－ AL x Cu 系铝铜 1、 2011快削合金，切削性好强度也高。但耐蚀性不佳。要求耐蚀性时，使用6062系合金音量轴、光学组件、螺丝头。 2、2014 2017 2024 含有多量的Cu，耐蚀性不佳，但强度高，可作为构造用材使用，锻造品亦可适用，航空器、齿轮、油、压组件、轮轴。 3、 2117固溶化热处理后，作为铰钉用材，为延迟常温时效速度之合金。 4、2018 2218 锻造用合金。锻造性良好且高温强度较高，因此使用于需要耐热性之锻造品，耐蚀性不佳，汽缸头、活塞、VTR 汽缸。 5、 2618锻造用合金。高温强度优越但耐蚀性不佳。活塞、橡胶成形用模具、一般耐热用途组件。 6、2219强度高，低温及高温特性良好，溶接性也优越，但耐蚀性不佳。低温用容器、航太机器。 7、2025 锻造用合金。锻造性良好且强度高，但耐蚀性不佳。螺旋桨、磁气桶。2N01－锻造用合金。具耐热性，强度也高，但耐蚀性不佳。航空器引擎、油压组件。 三 3000 系列－－AL x Mn 系铝锰 1、3003 3203 强度比1100约高10%，成形性、溶接性、耐蚀性均良好。一般器物、散热片、化妆板、影印机滚筒、船舶用材 2、3004 3104 强度比3003高，成形性优越，耐蚀性也良好。铝罐、灯炮盖头、屋顶板、彩色铝板 3、3005 3005 强度比3003高约20%，耐蚀也比较好。建材、彩色铝板 4、 3105 3105 强度比3003略高，其他之特性与3003类似。建材、彩色铝板、瓶盖 四 4000 系列－－AL x Si 系 1、4032耐热性、耐摩秏性良好，热膨胀系数小。活塞、汽缸头
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――― ――――――――――――――――――――――――――――――――――――――― 6061 T6高强度，高硬度(可达HV90度以上)良好的加工效果，氧化效果佳。无沙眼气孔，平整度较好。提高加工效率，降低材料成本。这将是低价格,高品质材料的最佳选择。6061-T6系列为铝、镁、硅合金,是一种热处理型的耐腐蚀性合金.强度和耐腐蚀性较迥,均匀性皆较好。 6061 T6用于要求有一定强度硬度（85-110度）、可焊性与抗蚀性高的各种工业结构性，如制造卡车、塔式建筑、船舶、电车、家具、机械零件、精密加工、模具等. 化学成分范围0.4-0.8Si, 0.70Femax, 0.15-0.40Cu, 0.15Mnmax,0.80-1.20Mg, 0.04-0.35Cr, 0.25Znmax, 0.15Timax, 其他每种成分最高含量0.05，其他成分最大总含量0.15,余量为Al
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――― 6063-T6铝棒 品名：6063-T6铝棒，6063-T6铝合金棒 主要合金元素是镁与硅，并形成Mg2Si相。若含有一定量的锰与铬，可以中和铁的坏作用;有时还添加少量的铜或锌，以提高合金的强度，而又不使其抗蚀性有明显降低。6063合金的特点是：经过热处理预拉伸工艺生产的高品质铝合金，其镁、硅合金特性多，具有加工性能极佳，优良的焊接特点及电镀性、良好的抗腐蚀性、韧性高及加工后不变形、材料致密无缺陷及易于抛光、上色膜容易、氧化效果极佳等优良特点;代表用途包括航天固定装置、电器固定装置、通讯领域、也广泛应用于自动化机械零件、精密加工、模具制造、电子及精密仪器、SMT、PC板焊锡载具等等。 6063-T6铝棒化学成分
铝基复合材料的研究发展现状与发展前景——颗粒增强铝基复合材料 课程名称：复合材料 学生：XX 学号：XXXXX 班级：XX 日期：20XX年X月X日
铝基复合材料的研究发展现状与发展前景 ——颗粒增强铝基复合材料 XX （刚理工大学，省市，650093） 摘要：介绍了颗粒增强铝基复合材料的发展历史、制备工艺、性能及应用，以碳化硅颗粒增强铝基复合材料为例指出了颗粒增强铝基复合材料这一行业存在的问题，并对这种材料的未来发展趋势做了预测。 关键词：颗粒增强铝基复合材料；历史；工艺；性能；应用；趋势 0.引言 近年来在金属基复合材料领域, 铝基复合材料(包括纤维增强和颗粒增强)的发展尤为迅速。这不仅因为它具有重量轻、比强度、比刚度高、剪切强度高、热膨胀系数低、良好的热稳定性和导热、导电性能, 以及良好的抗磨耐磨性能和耐有机液体和溶剂侵蚀等一系列优点, 而且因为在世界围有丰富的铝资源, 加之可用常规设备和工艺加工成型和处理, 因而制备和生产铝基复合材料比其他金属基复合材料更为经济, 易于推广和应用,因此, 这种材料在国外受到普遍重视。而其中的颗粒增强铝基复合材料解决了纤维增强铝基复合材料增强纤维制备成本昂贵的问题, 而且材料各向同性, 克服了制备过程中出现的诸如纤维损伤、微观组织不均匀、纤维与纤维相互接触、反应带过大等影响材料性能的许多缺点。所以颗粒增强铝基复合材料已成为当今世界金属基复合材料研究领域中的一个最为重要的热点, 并日益向工业规模化生产和应用的方向发展。 1.发展历史 金属基复合材料（复合材料）自60年代初期开始研究，现在已经取得了突破性的进展。初期研究的工作主要集中在连续纤维增强复合材料]1[,但由于连续长纤维本身的制造工艺复杂、价格昂贵，再加上纤维的预处理以及纤维增强复合材料制造工艺限制，使连续纤维增强复合材料成本极高，仅限用于要求极高性能的场合。 因此，进入80年代，研究重点转向了成本较低的SiC、Al 2O 3 等颗粒或晶须作为增 强材料的不连续增强复合材料，这种材料具有比刚度、比强度强，耐磨性、抗蠕变性好、热膨胀系数小等特点]2[，其比刚度超过了钢和钛合金，而价格不到钛合金的十分之一]3[，用以取代钢、钛等材料，对减轻产品结构重量，降低成本具有明显的经济效益，尤其是取代航空、航天飞行器中的合金钢、钛合金构件，更具有巨大的潜力。 20世纪70年代末，美国政府开始将复合材料列入武器研究清单，并对其研究成果限制发表。日本通产省在20世纪80年代初期开始实施的“下世纪产业基础技术”规划中，把发展铝基复合材料放在了主要位置，并在财力、物力上向有关院所、高校和公司倾斜。我国从20世纪80年代中期开始经过十几年的努力，在颗粒增强铝基复合材料的组织性能、复合材料界面等方面的研究工作已接近国际先进水平，铝基复合材料已列为国家“863”新型材料研究课题。
SAE J452 2003年12月修订版 SAE（汽车工程师学会）国际车辆表观信息报告 一般信息—SAE铸造铝合金的化学成分、机械和物理性能 前言—此文件依据新的SAE技术标准部的格式，除此之外，没有其它任何改动。 1. 范围—SAE铸造铝合金的相关标准涉及很大范围的铸件，包括一般用途和特殊用途的铸件，但不包括所有的商业用合金。近些年来，铝合金已经被很多编码体系采纳，见表1。最近，SAE推荐使用UNS 编码体系来区别这些材料，铸件主要通过砂模铸造、永久铸模铸造和拉模铸造方法制取；然而，外壳空模、熔模铸造、石膏型铸造以及其他一些不常用的铸造方法也被采用，如果合金没有所需的特性，推荐生产商可以考虑这些方法。 2. 引用的文件 2.1 适用的出版物—以下出版物这里组成一组规范，如没有其它说明，以SAE的最新版本为准。 2.1.1 ASTM出版物—可从ASTM（美中试验材料协会）索取 ASTM E 29—使用有效测试数据测试规范适用性的方法 ASTM E 34—铝及铝合金化学分析测试方法 ASTM E 117—生铅的点到面光谱分析方法 ASTM B 557—变形和铸造铝合金及镁合金的张力测试方法 3. 铸件类型—通用—铸造铝合金通常有两种类型：不可热处理的和可热处理的。不可热处理合金一般在铸态使用(F)，可以进行退火+回火处理(O)，消除铸造应力或减少加工畸变。 1/24
SAE J452 2003年12月修订版 可热处理合金一般在某种热处理状态下使用，这是由于热处理可以提高强度，处理制度通常是高温固溶处理+水淬+低温时效处理（T6）。在T7条件下，铸件进行高温固溶处理后时效，可得到中高温下使用时性能稳定，切削时不易变形的产品。有时不进行人工时效处理，铸件经淬火后自然时效使用(T4)；有时（尤其用于高温时）不进行固溶处理，只进行稳定化处理或时效处理(T5)，这种热处理可取得一定的应力松弛，通过调整热处理制度可以取得较好综合性能，而且常用的处理制度可以形成一组热处理规范。 2/24
AL6061和AL6063的区别 铝目前是电子散热器使用最广泛的材料。铝的特性非常适合于制造散热器。导热性能好，价格便宜。下面介绍一下散热行业所使用的纯铝和铝合金的特性，使大家对铝及铝合金有个教深入的认识。 一?纯铝 ?密度：铝是一种很轻的金属，密度为2.72 克/ 厘米3 ，约为纯铜的1/3 。 ?导电导热性：铝的导热及导电性能好，当铝的截面和长度与铜相同时，铝的导电能力约为铜的61 ％，如果铝与铜的重量相同尔截面不同（长度相等），则铝的导电能力为铜的200 ％。 ?化学特性：抗大气腐朽性能好，因为其表面易形成致密的氧化铝膜，能阻止内部金属的进一步氧化，铝与浓硝酸、有机酸及食品基本不起反应。 ?铝呈面心立方结构，工业用纯铝塑性极高( ψ =80%), 很容易承受各种成型工艺，但其强度过低，σ b 约为69Mpa, 故纯铝只能通过冷变形强化或合金化来提高其强度后，才可以作为结构材料； ?铝是非磁性，无火花材料，且反射性能好，既能反射可见光，也能反射紫外线； ?铝中的杂质为硅和铁，当杂质含量越高时，其导电性，抗腐蚀性及塑性越低； 二. 铝合金 ?如果在铝中加入适量的某些合金元素，再经过冷加工或者热处理，可以大幅度的改善某些特性，铝中最常用的合金元素为铜、镁、硅、锰、锌, 这些元素有时单独加入，有时配合加入，除了上述元素外，有时还加入微量的钛、硼、铬等。 ?根据铝合金的成分及生产工艺特点，可以分为铸造铝合金及形变铝合金两类。 ?形变铝合金：这类铝合金通常通过热态或冷态的压力加工，即经过轧制，挤压等工序，制成板材、管材、棒材以及各种型材使用，这类合金要求具有相当高的塑性，故合金含量较少。?铸造铝合金则是将液态金属直接浇注在砂型中，制成各种形状复杂的零件，对这类合金要求具有良好的铸造性，即良好的流动性，合金含量少时，适宜做形变铝合金，合金含量多时，做铸造铝合金。 ?铝合金的弹性模量小，仅相当于钢材的1/3 ，即在相同的截面下，加以相同的载荷，铝合金的弹性变形是钢的 3 倍，承受力不强，但抗震性能好。 ?铝合金的硬度范围( 包括退火和时效硬化状态) 为20~120HB 。最硬的铝合金比钢材还软。 ?铝合金的抗拉强度极限为90Mpa( 纯铝) 到600Mpa( 超硬铝) ，与钢材相比差距较大。?铝合金的熔点较低（一般在600 ℃左右，钢在1450 ℃左右）。 ?铝合金在常温及高温下均具有优良的塑性，可以采用挤压法制成截面形状极为复杂、而且壁薄、尺寸精度高的结构零件。 ?铝合金除有适宜的机械性能之外，还具有优良的耐腐蚀，导热导电及拋旋光性能。 三. 名词解释: ： σ b ：抗拉强度（强度极限）是相当于拉断前的最大负荷应力，即试样所能承受的的最大负荷除以原始截面积。 ψ：断面收缩率，是试样断裂后截面的相对收缩值，等于截面的的绝对收缩量除以试样是的原始面积。 塑性：断裂前金属发生塑性变形（即残余变形）的能力。 四.铝及铝合金国际牌号命名体系 1.纯铝(铝含量不小于99.00%) 1XXX
铝合金材料牌号和用途 点击次数：548 发布时间：2009-9-22 0:14:49 1050食品、化学和酿造工业用挤压盘管，各种软管，烟花粉 1060要求抗蚀性与成形性均高的场合，但对强度要求不高，化工设备是其典型用途 1100用于加工需要有良好的成形性和高的抗蚀性但不要求有高强度的零件部件，例如化工产品、食品工业装置与贮存容器、薄板加工件、深拉或旋压凹形器皿、焊接零部件、热交换器、印刷板、铭牌、反光器具 1145包装及绝热铝箔，热交换器 1199电解电容器箔，光学反光沉积膜 1350电线、导电绞线、汇流排、变压器带材 2011螺钉及要求有良好切削性能的机械加工产品 2014应用于要求高强度与硬度（包括高温）的场合。飞机重型、锻件、厚板和挤压材料，车轮与结构元件，多级火箭第一级燃料槽与航天器零件，卡车构架与悬挂系统零件 2017是第一个获得工业应用的2XXX系合金，目前的应用范围较窄，主要为铆钉、通用机械零件、结构与运输工具结构件，螺旋桨与配件 2024飞机结构、铆钉、导弹构件、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他种种结构件2036汽车车身钣金件 2048航空航天器结构件与兵器结构零件 2124航空航天器结构件 2218飞机发动机和柴油发动机活塞，飞机发动机汽缸头，喷气发动机叶轮和压缩机环 2219航天火箭焊接氧化剂槽，超音速飞机蒙皮与结构零件，工作温度为-270~300摄氏度。焊接性好，断裂韧性高，T8状态有很高的抗应力腐蚀开裂能力 2319焊拉 2219合金的焊条和填充焊料 2618模锻件与自由锻件。活塞和航空发动机零件 2A01工作温度小于等于100摄氏度的结构铆钉 2A02工作温度200~300摄氏度的涡轮喷气发动机的轴向压气机叶片 2A06工作温度150~250摄氏度的飞机结构及工作温度125~250摄氏度的航空器结构铆钉
碳 化 硅 增 强 铝 基 复 合 材 料 班级：gj材料102 姓名：陈琨 指导老师：张小立 2012年6月6日
SiC增强铝基复合材料 摘要：SiC增强铝基复合材料能充分发挥SiC颗粒和金属基体的各自优势，而且可以进行成分设计，与基体合金相比，具有优异的机械性能和物理性能、高的比强度和比模量、良好的抗疲劳性能、低的热膨胀系数和良好的热稳定性，而且材料各向异性小，成本低廉，是一种具有广阔应用前景的先进材料，自问世以来一直受到材料科学及工程应用领域极大的重视，正在部分取代传统的金属材料而应用在航空航天、汽车、电子封装和体育器械等对材料性能要求较高的领域。本文将综合介绍和分析影响其导热性能、热膨胀系数及热稳定性的主要因素；SiC增强铝基复合材料的研究和进展，并比较了几种该复合材料的制备工艺，包括搅拌铸造法、压力铸造法、无压渗透法、喷雾沉积法、离心铸造法和粉末冶金法等；SiC增强铝基复合材料断裂韧性的影响因素，其影响因素有增强相的尺寸、形状以及含量，热处理工艺，基体与增强相具有不同的膨胀系数，金属基体的化学成分等，并在前人研究的基础上提出了几点设想。 关键词：SiC 颗粒；铝基复合材料；研究方法；导热性；热膨胀性；断裂韧性；影响因素 前言 近年来在金属基复合材料中，以颗粒、短纤维、晶须等非连续相增强的铝基复合材料(SiC Reinforced Aluminium Matrix Composite)因其良好的可再加工性和各向同性而倍受重视。由于其具有高的比强度、比刚度、导热性, 优良的摩擦性能，与铝合金密度相当，以及可调配的热膨胀系数等优点而成为目前国内外专家学者研究的热点之一。而SiCp 价格低廉，来源广泛，用它作为增强相，可以改善铝基或铝合金基体的高、低温强度，提高其弹性模量，增强其耐磨性能。所以铝基复合材料受到人们越来越广泛的关注, 国内外已对其进行了大量的研究报道。 1．SiC增强铝基复合材料的制备工艺【1】
《铝合金建筑型材第1部分：基材》国家标准编制说明 1 任务来源 随着国民经济的发展，我国铝合金建筑型材正在迅猛发展，目前，我国铝合金建筑型材年产量达170多万吨，已经成为铝合金建筑型材的生产大国。我国GB5237.1-200×是参照美国ANSI H35.2、ASTM B221和日本JIS H4100的规定而制定的，对于在国际贸易中有重要影响的欧盟标准EN755-9和EN12020未考虑。而且GB5237.1-2004中的合金只有6061、6063和6063A，其状态也只有T4、T5、T6三种，与目前在实际生产中的众多合金及其状态相比较相差太大。因此由全国有色金属标准化技术委员会提出，对GB 5237.1《铝合金建筑型材第1部分：基材》进行修订。 2 工作简况 本标准原来打算与GB/T6892《一般工业用铝及铝合金挤压型材》合并修订，但在修订和讨论过程中发现存在较大的难度。因此全国有色金属标准化技术委员会决定，保留原来标准的结构体系，将一般工业用铝及铝合金型材和建筑铝合金型材分别制定标准。根据全国有色金属标准化技术委员会的要求，标准编制小组于2005年9月制定出了标准的讨论稿，并于2005年9月22日～25日由全国有色金属标准化技术委员会主持在成都市召开了本标准的第一次工作会议，在会议中对本标准的讨论稿进行了认真的讨论。根据第一次会议精神，起草了本标准的第二稿，并于2006年4月8日～10日由全国有色金属标准化技术委员会主持在广州市召开了本标准的第二次工作会议，在会议中与会代表对本标准的预审稿进行了认真的讨论，根据第二次会议精神，编制小组起草了本标准的第三稿。 3 标准的制定原则和标准的主要内容说明 3.1 标准的制定原则 （1）本标准是在GB 5237.1《铝合金建筑型材第1部分基材》的基础上，参照美国ANSI H35.2《美国铝素材尺寸偏差标准》、日本JIS H4100《铝及铝合金挤压型材》、欧盟EN12020-2《6060及6063铝及铝合金精密型材第2部分：尺寸及外形允许偏差》和EN755-2《铝及铝合金棒、管、型——力学性能》等标准进行编制。 （2）本标准纳入了原GB 5237.1-2004中的6061、6061、6063、6063A合金，又根据实际使用情况增加了6005、6060、6463和6463A合金。 （3）本标准中的力学性能主要是参照欧盟EN755-2的规定编制的，在标准同时列出了断后伸长率A和A50mm的要求值，由于6463A T1、6463A T5、6463A T6的力学性能要求在欧盟EN755－2中未规定，因此本标准参照GB/T6892-200×（报批稿）的规定制订的。 3.2 标准的主要内容说明 3.2.1 范围 本标准适用于热挤压法生产的未经表面处理的铝合金建筑型材。铝合金热挤压型材不仅适用于建筑行业，而且也适用于其他行业，有许多热挤压管材也与其用途相同，因而本标准指明用途相同的热挤压管或其他行业用的热挤压型材也可参照采用本标准。当然建筑行业用的热挤压管和其他行业用的热挤压型材也可不参照采用本标准，而参照采用适用的GB/T4437《铝及铝合金热挤压管》和GB/T6892《一般工业用铝及铝合金挤压型材》等标准。 对于6463和6463A合金在建筑行业中也会用到，它们一般都是用于需要机械抛光和电化学抛光等需要光亮处理的铝合金建筑型材上，因此本标准也将6463和6463A合金纳入其中。 3.2.2 定义 本标准采用了原GB 5237.1-2004的“基材”和“装饰面”的定义。 考虑到本标准中的“外接圆”与数学上所指的外接圆有所区别，由于型材横截面形状的