噴射沉積 SiCP/Al-8.5Fe-1.3V-.17Si熱暴露過(guò)程的顯微組織演變

賀毅強(qiáng)， 屠 宏， 馮立超， 楊建明， 陳振華

（1.淮海工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院，江蘇連云港222005;2.華北水利水電學(xué)院軟件學(xué)院，鄭州450011;3.湖南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，長(zhǎng)沙 410082）

1986年Skinner等人［1］利用平流鑄造法（PFC）研制了Al-Fe-V-Si鋁合金，該系列合金在Al基體上彌散分布較大體積分?jǐn)?shù)（可達(dá)40%）的Al12（Fe，V）3Si耐熱強(qiáng)化相，強(qiáng)化相細(xì)小均勻分布，具有良好的耐熱性能。為了進(jìn)一步提高該系合金的力學(xué)性能，拓展耐熱鋁合金性能穩(wěn)定的溫度范圍，人們嘗試在該系合金中加入 SiC 顆粒增強(qiáng) Al-Fe-V-Si［2～4］。因Al-Fe-V-Si合金及其復(fù)合材料主要應(yīng)用于溫度較高的環(huán)境中，材料的力學(xué)性能取決于α-Al和Al12（Fe，V）3Si兩相組織的粗細(xì)和均勻性，材料的耐熱性能和服役壽命取決于這種組織的熱穩(wěn)定性［5～7］。因此研究熱加工和熱暴露過(guò)程中顯微組織的變化規(guī)律，對(duì)于噴射沉積Al-Fe-V-Si合金及其復(fù)合材料顯微組織及性能的控制尤為重要。

有研究發(fā)現(xiàn)Al-Fe-V-Si合金擠壓件呈一層細(xì)小的硅化物粒子再加上一層粗大的硅化物粒子的帶狀組織，不利于其力學(xué)性能［8］。有學(xué)者研究了Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si合金在不同溫度下的熱穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)合金在540℃退火100h后出現(xiàn)了針狀組織［9］。HAMBLETON R對(duì)比研究了 Al-Fe-V-Si合金和SiCP/Al-Fe-V-Si的熱穩(wěn)定性，但沒(méi)有涉及SiC/Al基體界面的研究［10］。馬宗義研究了SiCP/Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si復(fù)合材料的界面和力學(xué)性能［11］。前期研究發(fā)現(xiàn)采用多層噴射沉積技術(shù)能夠制備出組織細(xì)小均勻、性能優(yōu)良的SiCP/Al-Fe-V-Si復(fù)合材料，且在熱加工過(guò)程中保持組織和性能穩(wěn)定［12～15］。本工作研究了SiCP/Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si復(fù)合材料在不同溫度下熱暴露過(guò)程中顯微組織的演變，特別研究了第二相粒子以及SiC顆粒與Al基體界面形貌的演變，以研究該復(fù)合材料組織演變的規(guī)律，并分析了SiC顆粒對(duì)于材料耐熱性能的影響，為在加工過(guò)程中避免其力學(xué)性能下降以及最大限度地利用材料的高溫性能提供指導(dǎo)?！?br>