一种高体积分数颗粒增强金属基复合材料大塑性变形的方法

摘要

一种高体积分数颗粒增强金属基复合材料大塑性变形的方法，它涉及一种复合材料大塑性变形的方法。本发明要解决高体积分数颗粒增强金属基复合材料塑性极差无法大塑性变形，及现有方法无法使该复合材料实现致密化的问题。本发明方法：一、零件、原料加工；二、加热前准备；三、加热、保温；四、加压变形；五、取料。本发明方法坯料能在约束条件下产生大的塑性变形，变形后能使复合材料坯料形成简单形状同时实现致密化，提高复合材料力学性能。本发明用于高体积分数颗粒增强金属基复合材料的大塑性形变及其成型。

主权项

一种高体积分数颗粒增强金属基复合材料大塑性变形的方法，其特征在于它包括以下步骤：一、零件、原料加工：加工圆柱状复合材料坯料和金属包套；二、加热前准备：将复合材料坯料、压头、模具和包套涂上润滑剂；三、加热、保温：将复合材料坯料、包套预热至基体合金固相线的正负100℃内，保温0.5h～3h，模具和压头保温温度为复合材料坯料预热温度或低于预热温度的100℃以内；四、加压变形：将步骤三中预热好的复合材料坯料及包套置于模具中，保证压头直径大于复合材料直径，小于模具内径，并使包套处于反挤压状态，复合材料坯料处于三向压应力状态，轴向压力大于周向压力，压头借助压力机以5mm/min～20mm/min的速率加压使坯料和包套变形；五、取料：将变形后的坯料和包套从模具中取出，去掉包套，得到复合材料变形致密化之后的坯料，即完成高体积分数颗粒增强金属基复合材料大塑性变形；其中步骤一中所述复合材料坯料为45vol％SiC_p/2024Al、65vol％B₄C_p/1099Al、65vol％TiB_2p/6063Al或65vol％AlN/6061Al。