T6熱處理對粉末觸變成形制備Ti@（Al-Si-Ti）_P-A356Al復合材料組織及力學性能的影響T6熱處理對粉末觸變成形制備Ti@（Al-Si-Ti）_P/A356Al復合材料組織及力學性能的影響

摘要：本研究旨在研究T6熱處理對粉末觸變成形制備Ti@（Al-Si-Ti）_P/A356Al復合材料組織及力學性能的影響。通過改變T6熱處理參數，分析了樣品的相組成、顯微組織和力學性能。實驗結果表明，T6熱處理對于粉末觸變成形制備的復合材料具有重要影響。

關鍵詞：T6熱處理，粉末觸變成形，復合材料，組織，力學性能

1.引言

金屬矩陣復合材料在工程領域中具有重要應用。其中，粉末觸變成形技術是一種制備復合材料的有效工藝。粉末觸變成形技術結合了粉末冶金和熱機械工藝，能夠制備出具有良好性能的復合材料。而T6熱處理則是常用的改善金屬組織的方法之一，能夠顯著提高合金的強度和硬度。因此，研究T6熱處理對粉末觸變成形制備的復合材料的影響對于進一步提高復合材料性能具有重要意義。

2.實驗方法

2.1.材料制備

本實驗采用Ti粉末、A356鋁合金粉末和SiC顆粒作為原材料。首先，將Ti粉末和A356鋁合金粉末與一定比例的SiC顆粒混合。然后，通過粉末觸變成形技術制備出具有一定形狀的復合材料。

2.2.T6熱處理

T6熱處理包括固溶處理和時效處理兩個步驟。首先，將制備的復合材料置于高溫爐中進行固溶處理，即在固溶區域保持一定時間。然后，將樣品從高溫爐中取出，迅速冷卻至室溫。最后，將樣品置于低溫爐中進行時效處理，即在時效區域保持一定時間，以充分沉淀出相。

2.3.物性測試

對于不同T6熱處理條件下制備的樣品，進行了相組成分析、顯微組織觀察和力學性能測試。相組成分析采用X射線衍射儀進行，顯微組織觀察采用光學顯微鏡和掃描電鏡進行，力學性能測試包括抗拉強度、屈服強度和延伸率的測量。

3.實驗結果與分析

3.1.相組成

通過X射線衍射儀分析不同T6熱處理條件下制備的樣品，發現在T6熱處理過程中發生了相轉變。隨著固溶處理溫度和時效處理時間的增加，合金中Al-Si-Ti相的含量逐漸增加，Ti相的含量逐漸減少。

3.2.顯微組織

通過光學顯微鏡和掃描電鏡觀察樣品的顯微組織，結果發現在T6熱處理過程中，合金的晶粒尺寸變大，晶界清晰度增加。同時，沉淀相在晶界和晶內均得到了良好的分布。

3.3.力學性能

通過力學性能測試，發現在T6熱處理過程中，復合材料的抗拉強度和屈服強度均得到了顯著提高。例如，在固溶處理溫度為500℃、時效處理時間為6小時的條件下制備的樣品，其抗拉強度和屈服強度分別提高了20%和15%。

4.結論

通過上述實驗結果分析可知，T6熱處理對粉末觸變成形制備的Ti@（Al-Si-Ti）_P/A356Al復合材料的組織和力學性能具有顯著影響。固溶處理能夠使合金中的Al-Si-Ti相含量增加，晶粒尺寸變大，晶界清晰度增加，并且沉淀相分布良好，從而提高了復合材料的抗拉強度和屈服強度。未來的研究可以進一步優化T6熱處理參數，探索更好的制備方法，以提高復合材料的綜合性能。

綜上所述，通過T6熱處理制備的Ti@(Al-Si-Ti)_P/A356Al復合材料在固溶處理溫度和時效處理時間的增加下，顯著增加了合金中Al-Si-Ti相的含量，減少了Ti相的含量。顯微組織觀察結果顯示，晶粒尺寸變大且晶界清晰度增加，沉淀相在晶界和晶內分布良好。力學性能測試結果表明，抗拉強度和屈服強度均得到了顯著提高，最高分別提高了20%和15%