T6熱處理對(duì)粉末觸變成形制備Ti@（Al-Si-Ti）_P-A356Al復(fù)合材料組織及力學(xué)性能的影響T6熱處理對(duì)粉末觸變成形制備Ti@（Al-Si-Ti）_P/A356Al復(fù)合材料組織及力學(xué)性能的影響

摘要：本研究旨在研究T6熱處理對(duì)粉末觸變成形制備Ti@（Al-Si-Ti）_P/A356Al復(fù)合材料組織及力學(xué)性能的影響。通過改變T6熱處理參數(shù)，分析了樣品的相組成、顯微組織和力學(xué)性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，T6熱處理對(duì)于粉末觸變成形制備的復(fù)合材料具有重要影響。

關(guān)鍵詞：T6熱處理，粉末觸變成形，復(fù)合材料，組織，力學(xué)性能

1.引言

金屬矩陣復(fù)合材料在工程領(lǐng)域中具有重要應(yīng)用。其中，粉末觸變成形技術(shù)是一種制備復(fù)合材料的有效工藝。粉末觸變成形技術(shù)結(jié)合了粉末冶金和熱機(jī)械工藝，能夠制備出具有良好性能的復(fù)合材料。而T6熱處理則是常用的改善金屬組織的方法之一，能夠顯著提高合金的強(qiáng)度和硬度。因此，研究T6熱處理對(duì)粉末觸變成形制備的復(fù)合材料的影響對(duì)于進(jìn)一步提高復(fù)合材料性能具有重要意義。

2.實(shí)驗(yàn)方法

2.1.材料制備

本實(shí)驗(yàn)采用Ti粉末、A356鋁合金粉末和SiC顆粒作為原材料。首先，將Ti粉末和A356鋁合金粉末與一定比例的SiC顆?；旌?。然后，通過粉末觸變成形技術(shù)制備出具有一定形狀的復(fù)合材料。

2.2.T6熱處理

T6熱處理包括固溶處理和時(shí)效處理兩個(gè)步驟。首先，將制備的復(fù)合材料置于高溫爐中進(jìn)行固溶處理，即在固溶區(qū)域保持一定時(shí)間。然后，將樣品從高溫爐中取出，迅速冷卻至室溫。最后，將樣品置于低溫爐中進(jìn)行時(shí)效處理，即在時(shí)效區(qū)域保持一定時(shí)間，以充分沉淀出相。

2.3.物性測試

對(duì)于不同T6熱處理?xiàng)l件下制備的樣品，進(jìn)行了相組成分析、顯微組織觀察和力學(xué)性能測試。相組成分析采用X射線衍射儀進(jìn)行，顯微組織觀察采用光學(xué)顯微鏡和掃描電鏡進(jìn)行，力學(xué)性能測試包括抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和延伸率的測量。

3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1.相組成

通過X射線衍射儀分析不同T6熱處理?xiàng)l件下制備的樣品，發(fā)現(xiàn)在T6熱處理過程中發(fā)生了相轉(zhuǎn)變。隨著固溶處理溫度和時(shí)效處理時(shí)間的增加，合金中Al-Si-Ti相的含量逐漸增加，Ti相的含量逐漸減少。

3.2.顯微組織

通過光學(xué)顯微鏡和掃描電鏡觀察樣品的顯微組織，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在T6熱處理過程中，合金的晶粒尺寸變大，晶界清晰度增加。同時(shí)，沉淀相在晶界和晶內(nèi)均得到了良好的分布。

3.3.力學(xué)性能

通過力學(xué)性能測試，發(fā)現(xiàn)在T6熱處理過程中，復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度均得到了顯著提高。例如，在固溶處理溫度為500℃、時(shí)效處理時(shí)間為6小時(shí)的條件下制備的樣品，其抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度分別提高了20%和15%。

4.結(jié)論

通過上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析可知，T6熱處理對(duì)粉末觸變成形制備的Ti@（Al-Si-Ti）_P/A356Al復(fù)合材料的組織和力學(xué)性能具有顯著影響。固溶處理能夠使合金中的Al-Si-Ti相含量增加，晶粒尺寸變大，晶界清晰度增加，并且沉淀相分布良好，從而提高了復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度。未來的研究可以進(jìn)一步優(yōu)化T6熱處理參數(shù)，探索更好的制備方法，以提高復(fù)合材料的綜合性能。

綜上所述，通過T6熱處理制備的Ti@(Al-Si-Ti)_P/A356Al復(fù)合材料在固溶處理溫度和時(shí)效處理時(shí)間的增加下，顯著增加了合金中Al-Si-Ti相的含量，減少了Ti相的含量。顯微組織觀察結(jié)果顯示，晶粒尺寸變大且晶界清晰度增加，沉淀相在晶界和晶內(nèi)分布良好。力學(xué)性能測試結(jié)果表明，抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度均得到了顯著提高，最高分別提高了20%和15%