29、铝合金复合材料的力学与磨损性能研究

铝合金复合材料的力学与磨损性能研究

1. 铝合金复合材料的制备与硬度特性

在铝合金复合材料的研究中，以 AA7075 - TiC 复合材料为例，采用平均尺寸为 2 µm 的 TiC 颗粒作为增强体，AA7075 作为基体，通过搅拌铸造法制备复合材料。结果发现，制备的复合材料硬度高于基体相，且在 TiC 含量达到 8 wt% 之前，硬度持续增加。铸造态和热处理态的硬度值分别在 98.4 - 118.6 VHN 和 181 - 202.1 VHN 之间变化。当 TiC 含量为 8 wt% 时，TiC 颗粒在基体中均匀分散；而当含量达到 10 wt% 时，会出现团聚现象，团聚导致孔隙形成，使得 10 wt% TiC 复合材料的硬度没有显著增加。
以下是不同 TiC 含量下复合材料硬度的变化情况：
| TiC 含量（wt%） | 铸造态硬度（VHN） | 热处理态硬度（VHN） |
| ---- | ---- | ---- |
| 0 | - | - |
| 2 | - | - |
| 4 | - | - |
| 6 | - | - |
| 8 | 98.4 - 118.6 | 181 - 202.1 |
| 10 | - | - |

从这个表格中可以清晰地看到 TiC 含量对复合材料硬度的影响。

另外，有人观察了复合材料横截面 1 mm 以下的硬度，以及 FSP 和 TIG 电弧复合材料沿深度方向的硬度。结果表明，TIG 电弧试样的硬度由于金属间相的形成而增加。

2. 铝合金复合材料的拉伸性能

拉伸性能是衡量铝合金复合材料性能的重要指标之一。许多研究表明