Al3Ti/Al-Si-Cu-V-Zr合金复合材料显微组织及拉伸性能

本工作在Al-Si-Cu-V-Zr合金熔体中加入K2 TiF6盐,通过熔体原位反应法引入不同含量的Al3 Ti强化相,研究了铸态xAl3 Ti/Al-Si-Cu-V-Zr合金复合材料的显微组织和力学性能.结果表明,该复合材料由α-Al、共晶Si、Al2 Cu、(Al,Si)3 M((Al,Si)3(Zr,V)、(Al,Si)3(Ti,Zr,V))相组成,随着K2 TiF6盐添加量的增加,(Al,Si)3 M相由长片状变为等轴颗粒状,α-Al枝晶变得更均匀细小,长条状共晶硅转变成细小的短纤维状,共晶硅长径比和(Al,Si)3 M相平均粒径减小.引入Al3 Ti强化相后铝基复合材料的拉伸性能均得到了提高,含6％(质量分数,下同)Al3 Ti的复合材料的室温拉伸性能最佳,抗拉强度和屈服强度分别达到239.3 MPa和85.3 MPa,比未引入Al3 Ti基体的合金分别提高了28.6％和28.8％.分析表明,残余液相中的Al3 Ti相通过细化共晶组织中的α-Al相而间接地细化了共晶硅,这是共晶相细化的原因;细化的共晶硅短纤维增强和细小(Al,Si)3 M的颗粒增强是复合材料力学性能提高的主要原因,而粗大的(Al,Si)3 M脆性相不利于复合材料力学性能的提高.