原位自生Al₁₈B₄O₃₃w/6061复合材料的组织、硬度及耐磨性能

来源期刊：功能材料2020年第7期

论文作者：庄伟彬 杨海瑞 吴博 刘广柱 黄立国 刘敬福

文章页码：7155 - 7162

关键词：铝基复合材料;原位自生;Al₁₈B₄O₃₃w;显微组织;耐磨性能;

摘    要：以Al-Al₂O₃-B₂O₃为反应体系,采用接触反应法制备了原位自生Al₁₈B₄O₃₃w/6061复合材料,利用XRD和SEM对复合材料分别进行物相分析及微观形貌观察,对比6061基体材料,研究了Al₁₈B₄O₃₃晶须对复合材料硬度和耐磨性能的影响。结果表明,采用接触反应法,利用Al-Al₂O₃-B₂O₃反应体系可直接在6061基体材料中原位自生针状Al₁₈B₄O₃₃晶须,Al₁₈B₄O₃₃晶须直径为0.1～2μm,晶须伴生于Mg元素。经T6热处理后,Al₁₈B₄O₃₃w/6061复合材料的硬度为HB 132.7,较6061基体提高了27.4%,硬度的提高机制为位错强化和细晶强化。Al₁₈B₄O₃₃w/6061复合材料的比磨损率和平均摩擦系数分别为1.96×10^-8 kg/（N·m）和0.221,较6061基体下降了12.11%和22.46%。采用原位自生工艺制备的Al₁₈B₄O₃₃w/6061复合材料,晶须与基体材料之间的润湿性和界面结合强度良好,且晶须本身强度高,在磨损时能够起到支撑作用,减小了基体的应变和磨损,有效地提高了复合材料的耐磨性。