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颗粒弥散强化铝基材料具有高比强度和比模量,良好的高温性能和耐磨损性能,以及热膨胀系数小、尺寸稳定性好等优点,且原位合成的制备成本低于连续纤维增强铝基复合材料,可用于国防、航天航空、汽车工业及其他结构材料。本文以变形铝合金中强度中等的硬铝系合金2A12作为基体,采用原位合成的方法制备了TiC颗粒弥散强化铝基材料,以求进一步提高2A12铝合金的力学性能、耐磨损性能等。研究中运用了金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDAX)、布氏硬度计、电子拉力机等多种分析和测试手段,较系统地研究了颗粒相的加入对铝基材料微观组织、力学性能、耐磨损性能和耐腐蚀性能的影响及其作用机制。 对TiC/2A12铝基材料显微组织和性能的研究表明,TiC颗粒的加入可以明显细化材料的铸态组织。TiC的加入可以提高铝基材料的室温强度,但同时也使拉伸延伸率下降,随着TiC含量的增加,铝基材料的强度进一步提高,但增加的幅度趋缓,同时塑性也相应下降。对拉伸试样断口的扫描电镜分析表明,本文研制的TiC/2A12铝基材料的拉伸断口均为韧窝型断口,TiC颗粒质量分数的改变未对材料的断裂方式产生明显影响。 对TiC/2A12铝基材料在油润滑条件下的滑动磨损试验表明,随着TiC颗粒的加入,铝基材料的耐磨损性能远远高于基体,并随着TiC颗粒含量的增加,材料的耐磨损性能进一步提高,尺寸较大的TiC颗粒对基体耐磨性能的提高要优于尺寸较小的TiC颗粒。结果表明,本文研制的铝基材料拥有更好的耐磨损性能。 在盐雾腐蚀试验中,与基体铝合金相比,TiC/2A12复合材料的腐蚀速度较快,随着TiC含量的增加,材料腐蚀速度进一步加快。TiC颗粒破坏了基体表面氧化膜的完整性,促进了点蚀的形成,但其自身又阻碍了蚀孔长大。在晶间腐蚀试验中,TiC/2A12复合材料的抗晶间腐蚀能力与基体合金2A12相当,TiC颗粒的加入并没有降低基体合金2A12的抗晶间腐蚀能力。