电弧增材制造纳米TiC颗粒增强铝基复合材料组织与性能研究

作     者：吕奇钊 周祥曼 罗彬 李波 吴海华 张海鸥 LÜQizhao;ZHOU Xiangman;LUO Bin;LI Bo;WU Haihua;ZHANG Haiou

作者机构：三峡大学机械与动力学院宜昌443002 华中科技大学机械科学与工程学院武汉430074 

出 版 物：《航空制造技术》 (Aeronautical Manufacturing Technology)

年 卷 期：2024年第67卷第10期

页      面：115-121,130页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(51705287) 湖北省教育厅科研计划项目(D20211203) 

主　　题：电弧增材制造 铝基复合材料(AMCs) TiC 微观组织 力学性能 

摘      要：在金属材料中引入第二相粒子是提高金属材料力学性能的重要手段之一。本文提出一种Al6061铝箔包裹TiC和Al6061的混合粉末形成一种特殊填料焊丝的TiC/Al6061复合材料电弧增材制造的新方法,并分别研究质量分数为1%、2%和3%的TiC颗粒对制备的铝基复合材料组织与性能的影响。结果表明,TiC质量分数为3%的复合材料与基体材料相比,试样的平均晶粒尺寸由45.5μm减小到25.3μm,细化了44.4%;抗拉强度和屈服强度由148.5 MPa和118.0 MPa提升到178.1 MPa和157.3 MPa,分别提升了19.9%和33.3%;平均显微硬度由50.5HV增加至65.2HV,提升了29.1%。理论结合及试验分析表明,TiC的载荷传递强化和晶粒细化以及Orowan强化机制,是材料力学性能提高的主要原因。