机械工程学报

作者：王辉, 陈良, 李志刚, 赵国群, 张存生

单位：山东大学液固结构演变与加工教育部重点实验室 济南 250061

关键词：Si3N4/Al复合材料,分流共挤,微观组织,力学性能；

基金：国家自然科学基金(52175338)、山东省杰出青年基金(ZR2021JQ21)和山东省重点研发计划(2021ZLGX01)资助项目

利用真空热压烧结制备了Si3N4颗粒增强铝基复合材料，进而基于分流共挤方法，分别实现了Si3N4/Al复合材料与1060、6063和7A99铝合金的连接。研究了异种金属型材的焊合界面、晶粒形貌和微观织构，明确了挤压温度和微观组织对力学性能的影响规律。结果表明：Si3N4/Al复合材料与铝合金的连接界面处无裂纹、孔洞和杂质等缺陷，焊合质量良好。Si3N4/Al复合材料在挤压过程中发生了部分动态再结晶，表现为拉长的条状晶粒和细小等轴晶，再结晶分数和晶粒尺寸随挤压温度的升高均有所增大。Si3N4颗粒的引入导致了粒子激发形核机制，也促进了动态再结晶的发生。不同铝合金经过挤压后的晶粒形貌差别明显，随着挤压温度的升高，1060和7A99铝合金发生了较为完全的动态再结晶，而6063铝合金则发生了晶粒异常长大。此外，异种金属型材中普遍存在强度较高的轧制织构以及一些强度较弱的再结晶织构。Si3N4/Al与7A99铝合金连接时，极限抗拉强度最高，但伸长率最低，而与1060铝合金连接时则表现出相反趋势。

来源：2022年第16期

《机械工程学报》期刊编辑部

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