,1188 北京科技大学学报 第32卷 由图2中曲线①、②可以看出，当变形温度较 (a (b) 低，挤压速度较大(800℃4.5 mm.min、850℃/ 0.9mmmn)时，变形抗力随着变形温度的升高 和挤压速度的减小而降低，这是由于变形温度的升 高和挤压速度的减小使复合材料的成形性增加，同 时，反挤压变形的初始阶段对应的变形量增加，进而 提高了杯形件的成形极限，图2中虚线为曲线②对 图4sCpA复合材料杯形件.(a)800CA.5 mmm in;(b) 应的变形条件下，复合材料的成形极限 900℃0.45mmmn-1 由图2中的曲线③可以看出，当变形温度较高、 Fig 4 SCp/AI composite cup shaped parts (a)800C 4.5mm* 挤压速度较小(900℃0.45 mmm in)时，复合材 mn;(b)900℃力.45 mmm in1 料的变形抗力高于曲线②，这是由于此条件下的复 合材料成形性较好，基体与颗粒之间的摩擦力较小， 挤压变形初期，基体在压力作用下先变形，并且从挤 压口处挤出，使复合材料的颗粒含量相对提高，颗粒 之间的摩擦力增加，导致变形抗力相对较高. 2.2组织分析 高体积分数SCpA1复合材料高温反挤压变形 后的组织特性受高温变形参数控制，图4为不同变 形温度和挤压速度条件下反挤压成形的杯形件.从 图5反挤压后杯形件组织区域示意图 图中可以看出，变形温度和挤压速度对杯形件的成 Fig5 D iagnmmatic sketch of cup"shaped part m icmostnicture aras 形影响很大， after backwand extrusion 由图4可以看出，SCpA1复合材料通过反挤 (1)变形温度低、挤压速度大时杯形件的组织 压方式，在适当的变形条件下(800℃4.5mm· 特征 min),可成形表面质量较好的杯形件. 研究发现在反挤压参数为800℃4.5mm· 2.2.1杯形件内部组织 mn和850℃/0.9mmmn'的条件下，反挤压成 图5为反挤压后杯形件组织区域示意图，其 形的杯形件内部组织分布规律相同，因此以800℃/ 中，I区为杯形件挤出壁，Ⅱ区为杯形件内角，Ⅲ、V 4.5mmmn条件为例. 区为变形死区， 图6为SCp/A1复合材料在800℃4.5mm· 100μm 图6800℃A.5mmmn-时颗粒分布情况 Fig 6 Particle distribution at 800C /.5mmmn北 京 科 技 大 学 学 报 第 32卷 由图 2中曲线①、②可以看出‚当变形温度较 低、挤压速度较大 （800℃／4∙5ｍｍ·ｍｉｎ —1、850℃／ 0∙9ｍｍ·ｍｉｎ —1 ）时‚变形抗力随着变形温度的升高 和挤压速度的减小而降低．这是由于变形温度的升 高和挤压速度的减小使复合材料的成形性增加．同 时‚反挤压变形的初始阶段对应的变形量增加‚进而 提高了杯形件的成形极限．图 2中虚线为曲线②对 应的变形条件下‚复合材料的成形极限． 由图 2中的曲线③可以看出‚当变形温度较高、 挤压速度较小 （900℃／0∙45ｍｍ·ｍｉｎ —1 ）时‚复合材 料的变形抗力高于曲线②．这是由于此条件下的复 合材料成形性较好‚基体与颗粒之间的摩擦力较小‚ 挤压变形初期‚基体在压力作用下先变形‚并且从挤 压口处挤出‚使复合材料的颗粒含量相对提高‚颗粒 之间的摩擦力增加‚导致变形抗力相对较高． 2∙2 组织分析 高体积分数 ＳｉＣｐ／Ａｌ复合材料高温反挤压变形 后的组织特性受高温变形参数控制．图 4为不同变 形温度和挤压速度条件下反挤压成形的杯形件．从 图中可以看出‚变形温度和挤压速度对杯形件的成 形影响很大． 图 6 800℃／4∙5ｍｍ·ｍｉｎ—1时颗粒分布情况 Ｆｉｇ．6 Ｐａｒｔｉｃｌｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｔ800℃／4∙5ｍｍ·ｍｉｎ—1 由图 4可以看出‚ＳｉＣｐ／Ａｌ复合材料通过反挤 压方式‚在适当的变形条件下 （800℃／4∙5ｍｍ· ｍｉｎ —1 ）‚可成形表面质量较好的杯形件． 2∙2∙1 杯形件内部组织 图 5为反挤压后杯形件组织区域示意图．其 中‚Ⅰ区为杯形件挤出壁‚Ⅱ区为杯形件内角‚Ⅲ、Ⅳ 区为变形死区． 图 4 ＳｉＣｐ／Ａｌ复合材料杯形件．（ａ）800℃／4∙5ｍｍ·ｍｉｎ—1；（ｂ） 900℃／0∙45ｍｍ·ｍｉｎ—1 Ｆｉｇ．4 ＳｉＣｐ／Ａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｅｃｕｐ-ｓｈａｐｅｄｐａｒｔｓ：（ａ） 800℃／4∙5ｍｍ· ｍｉｎ—1；（ｂ）900℃／0∙45ｍｍ·ｍｉｎ—1 图 5 反挤压后杯形件组织区域示意图 Ｆｉｇ．5 Ｄｉａｇｒａｍｍａｔｉｃｓｋｅｔｃｈｏｆｃｕｐ-ｓｈａｐｅｄｐａｒｔｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｒｅａｓ ａｆｔｅｒｂａｃｋｗａｒｄｅｘｔｒｕｓｉｏｎ （1） 变形温度低、挤压速度大时杯形件的组织 特征． 研究发现在反挤压参数为 800℃／4∙5ｍｍ· ｍｉｎ —1和 850℃／0∙9ｍｍ·ｍｉｎ —1的条件下‚反挤压成 形的杯形件内部组织分布规律相同‚因此以 800℃／ 4∙5ｍｍ·ｍｉｎ —1条件为例． 图 6为 ＳｉＣｐ／Ａｌ复合材料在 800℃／4∙5ｍｍ· ·1188·