6期 材料研究学报 2004F 12 H CHINESE JOURNAL OF MATERIALS RESEARCH December 2004 三维网络SiC/Cu金属基复合材料 的凝固显微组织* 邢宏伟曹小明胡宛平赵龙志张劲松 (中国科学院金属研究所) 摘要用挤压铸造法制备了三维网络SC/Cu金属基复合材料,研究了铸造压力、网络SC骨架预热 温度、浇注温度等工艺条件对复合材料凝固显微组织的影响.结果表明,三维网络SiC陶瓷骨架在晶体生 长和结晶过程中有重要作用,在一定条件下在网孔内可形成垂直于骨架表面的枝晶网络,或形成粒度细小且 分布均匀的等轴晶组织;骨架的孔径对显微组织的影响也很大,细小的孔径有利于晶粒细化和组织均匀化, 粗大的孔径助长宏观偏析和铅的偏聚.骨架减轻了复合材料中锡的反常偏析,使锡的偏析主要发生在骨架 表面附近的微小区域,从而避免了在铸件表层的集中偏析 关键词复合材料,金属基复合材料,挤压铸造,三维网络SiC,铜,凝固显微结构 分类号TB333 文章编号1005-3093(2004)06-0597-09 Solidification microstructure of 3D-meshy SiC/Cu metal matrix composites XING Hongwei CAO Xiaoming HU Wanping ZHAO ZHANG Jinsong** nstitute of Metal Research, Chinese Academy of Scien a79 11001 Supported by Advanced Materials Project of National Hi esearch and Develop- ment of China. Manuscript received January 18, 2004; in revised form April 28, 2004 * To whom correspondence should be addressed, Tel: (024)23906640 E-mail: jshzhang@imraccn ABSTRACT 3D-meshy SiC/Cu metal matrix composite was fabricated by squeeze casting process The influence of process conditions on solidification microstructure of the composites was studied. The results showed that 3d-meshy Sic ceramic skeleton played an important role during the solidification of the matrix and the course of crystal growth and crystallization. Under the certain conditions, the dendrites perpendicular to skeleton surface appeared, and the fine and even equiaxed grains structure formed. The influence of skeleton apertures on microstructure was very remarkable. the fine aper- tures were benefit to grain refining and structure uniformity, while big apertures were apt to produce macroscopic segregation and concentration of plumbum. the tin inverse segregation was lightened for the SiC skeleton, because tin was gathered in a very narrow region near the surface of skeleton, which avoided tin mass segregation in the surface layer of the cast KEY WORDS composite, metal matrix composites(MMCs), squeeze casting, 3D-meshy SiC,cop- per, solidification microstructure *先进材料专项基金资助项目.2004年1月18日收到初稿;2004年4月28日收到修改稀 本文联系人:张劲松,研究员,沈阳市110016,中国科学院佥属研究所 D1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp:/www.cnki.net第 卷 第 期 年 月 材 料 研 究 学 报 工 , 三维网络 金属基复合材料 的凝固显微组织 邢宏伟 曹小 明 胡宛 平 赵龙 志 张劲松 中国科学院金属研究所 摘 要 用挤压铸造法制备了三维网络 金属基复合材料 , 研究了铸造压力 、 网络 骨架预热 温度 、 浇注温度等工艺条件对复合材料凝固显微组织的影响 结果表明 , 三维网络 陶瓷骨架在晶体生 长和结晶过程中有重要作用 , 在一定条件下在网扎内可形成垂直于骨架表面的枝晶网络 , 或形成粒度细小且 分布均匀 的等轴晶组织 骨架的孔径对显微组织的影响也很大 , 细小的扎径有利于晶粒细化和组织均匀化 , 粗大的孔径助长宏观偏析和铅的偏聚 骨架减轻了复合材料 中锡的反常偏析 , 使锡的偏析主要发生在骨架 表面附近的微小区域 , 从 而避免 了在铸件表层的集中偏析 关键词 复合材料 , 金属基复合材料 , 挤压铸造 , 三维网络 , 铜 , 凝固显微结构 分类号 文章编号 一 一 一 勿 未 几 艺云”云 老 已 化 汤厄几 亡 饥 尹冼乞 呢 几 几 价 叩 卜 · , , 梦 吻件 臀号 ‘ , ‘ , 乃一 丈 丈 昌 吧 · · 煞糕沈款答爵默一 豁糕箕粼默几黑呈默篙黑 黔粼着麒瓮穿咒 亡 户 亡户 匀 亡 , , ‘ 丫 , 卜 宜 一 , · 丫 , , , 一 , , “ 币 欲沁 先进材料专项基金资助项 巳 年 月 招 日收到初稿 年 月 日收到修改稿 · 本文联系人 张劲松 , 研究员 , 沈阳市 , 中国科学院金属研究所