AlCuCo十次准晶颗粒增强铝基复合材料的微观组织和制备中的相转变.pdfVIP

第38卷 第9期 稀有金属材料与工程 V01．38，No．9 2009矩 9月 RAREMETALMATE剐ALSANDENGINEERING 2009 September A1．Cu．Co十次准晶颗粒增强铝基复合材料的 微观组织和制备中的相转变 朱 满，杨根仓，程素玲，王兵辉，周尧和 (西北工业大学凝固技术国家重点实验室，陕西西安710072) 摘要：采用电弧炉熔炼配置成分为A165Cu 金及颗粒增强铝基复合材料的相成分、微观组织及各组成相的分布，并详细分析准晶颗粒加入熔体前后的形貌、相成 分和结构的变化。由于准晶颗粒与熔体之间的相互扩散作用，使得准晶颗粒加入熔体后迅速失稳，其形貌则由加入前 32，在随后的凝 的不规则多边形状转变成块状和板条状，并发生如下相转变：JD．A162,10Cul746C020“一日．A179．58Cul10Col9 固过程中，由于“界面推移效应”使得0相沿晶界处均匀分布。 关键词：AI．Cu．Co准晶颗粒；铝基复合材料；机械搅拌法；相转变 146．2+1 中图法分类号：TG 文献标识码：A 文章编号：1002．185X(2009)09．1584．05 自从D．Shetchman等【l】首次报道了二十面体准晶 以来，这种同时具有准周期性平移序和非晶体学对称 配好的准晶合金锭，经机械粉碎一球磨_÷筛分后获得 性的固态相引起了人们的极大关注。1987年，蔡安邦53～147肛m的粉末颗粒。经球磨后制备所得的准晶颗 报道了稳定A1．Cu—Fe二十面体准品的存在【2】，之后许粒呈棱角分明的不规则多边形状，且大颗粒表面吸附 多学者[34】便采用A1．Cu．Fe准晶作为增强相来制备高有细小的颗粒及夹杂物。故在使用前必须用丙酮反复 性能材料。齐育红等[5】采用热压法系统地研究了准晶 清洗3～5次。 及其类似相颗粒增强铝基复合材料。 采用AI．4．5％Cu合金和A165Cul5C020准晶颗粒。 Al—Cu．Co准晶是一种典型的十次准晶。目前，人 们对于准晶相形成的成分范围、机制、生长形貌及微 和氩气吹气处理，然后将熔体降温，至半固态温度时 观结构等方面的研究已较全面【6~8】。由于它具有较高的 边搅拌边加入经过预热的准品颗粒，搅拌时间为10 硬度、耐磨性、不粘性及耐热性等特点，因此被认为 min，再将含有颗粒的合金液升温到710℃并持续搅 是一种非常适宜的强化相。然而，以往的研究大多局 拌5 限于粉末冶金法，而采用准晶颗粒外加法制备高性能 中成形。实验过程中机械搅拌的速度控制在600～900 的铝基复合材料时，准晶颗粒在熔体中的结构稳定性 r／min之间。 以及与熔体之间的界面反应等重要问题却很少有报 道。本研究采用机械搅拌法制备Al—Cu—Co准晶颗粒增 Philips 强铝基复合材料，系统研究准晶颗粒加入到熔体前后 鉴定。采用扫描电镜(SEM；CambridgeS-360)及其附 的形貌和相成分改变，为准晶颗粒增强铝基复合材料 带的能谱(EDS；Noran 做了有益的探索性研究。 金锭的相组成及成分，并观测其断面处准晶晶粒的微 观形貌。采用同步差热扫描量热法(DSC；SDT Q600) 1