包覆混料對鍍銅混合尺寸SiCp/Fe力學性能的影響

張躍波，金劍鋒，曹新建，宗亞平

(材料各向異性與織構教育部重點實驗室(東北大學)，沈陽 110819)

顆粒增強鐵基復合材料以其高強度、高彈性模量以及優良的耐磨、屈服和耐疲勞性能，在機械、采礦、化工等行業表現出巨大的應用前景［1－3］.SiC顆粒以其高硬度、高耐磨、低密度、耐高溫、價格低等優點，被廣泛應用于顆粒增強復合材料的增強體［4－7］.目前，制備高性能 SiC 顆粒增強鐵基復合材料通常采用鑄造法、激光熔覆法、熱等靜壓法、粉末冶金法等［5，8－10］.本研究前期工作成功地研制了電流直加熱動態熱壓燒結工藝，與傳統工藝相比，其制備的碳化硅顆粒增強金屬基復合材料具有更好的力學性能［11－14］.然而，由于 SiC 粒子與鐵粉存在著較大的物理和化學屬性差別，采用普通混料工藝很難將SiC粒子均勻地分散到鐵粉中，導致制備的復合材料內部形成SiC粒子的團聚現象.本課題組提出通過機械沖擊包覆的方法增強SiC粒子在鐵基體中的分散均勻性，此方法可以顯著改善SiCp/Fe復合材料的性能［15］.其后的研究通過SiC粒子表面化學鍍的方法，顯著降低了基體中粒子團聚處SiC粒子直接接觸，從而降低在界面處形成微裂紋的可能，使其增強的復合材料的性能得到顯著提高［16］.本文研究機械沖擊包覆混料工藝結合化學鍍工藝，探討進一步提高復合材料的力學性能的方法，同時通過這兩種工藝的對比和結合比較，探討顆粒增強復合材料中減少界面缺陷和提高增強粒子均勻分布的……