Al/SiC復(fù)合材料激光快速成形的研究，在基板上直接成形出薄壁樣品。鑒于A/SiC復(fù)合粉末的特點(diǎn)，采用基板預(yù)熱并預(yù)涂覆吸光涂層以降低所需的激光功率，避免鋁的過(guò)度熔化和SiC的分解。所制得的A/SiC復(fù)合材料組織均勻。細(xì)小，SiC分解量很少且分布均勻，有少量的Al4CSAl4SiC4及單質(zhì)硅生成。

　　采用2kW橫流⑴2激光器，焦點(diǎn)光斑直徑3mm.復(fù)合金屬粉末成分為Al2024+SiC（15%體積分?jǐn)?shù)），Al2024（4.4%Cu1.5%Mg，0.6%Mn均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)，余量為Al），粉末粒度45 ~60um，SiC為綠色aSiC顆粒，純度98.93%粒度為50n.選用硬鋁合金作為基體材料，尺寸100mmX50mmX10mm，表面進(jìn)行去污處理。另外由于鋁表面對(duì)激光的吸收率很低，會(huì)減弱復(fù)合粉末成型的第一層與基體的結(jié)合，故在其表面涂上一層強(qiáng)鋁基體吸光性的涂層，該涂層不影響成型第一層與基體結(jié)合層的組織與成分。以激光束空掃預(yù)熱至基體溫度達(dá)到450°C時(shí)送入復(fù)合粉末。激光輸出功率從開(kāi)始的1600W經(jīng)10層均勻遞減至13⑴W達(dá)到熱平衡，之后穩(wěn)定在1300W成型，每層層高0.5mm.采用負(fù)離焦，離焦量8mm.送粉速率為3 ~6g/min，粉末載氣流量（N2氣）0.5m3/h，掃描運(yùn)動(dòng)速度2.0mm/s.為研究所成形零件的力學(xué)性能，采用激光直接堆積制備出薄壁樣，經(jīng)線切割加工和表面刨平制成片狀拉伸試樣，在AG-50IKNE拉伸試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。取原始薄壁樣沿垂直于基體方向截取金相試樣，通過(guò)磨制、拋光和腐蝕，制好的試樣在標(biāo)準(zhǔn)金相顯微鏡上觀察金相組織。采用X射線衍射進(jìn)行物相鑒定。

　　激光快速成形過(guò)程用于。從分析結(jié)果中可以看出：在Al/SiC復(fù)合材料中，除了Al及SiC顆粒以外，尚有新相生成，其中有Al4C3Al4SiC4和單質(zhì)Si.微組織的金相照片。從中可以看出，灰色顆粒狀SiC分布均勻，根據(jù)照片測(cè)量顆粒的平均尺寸約為40Pm，接近其原始尺寸，說(shuō)明SiC顆粒僅有少量分解。同時(shí)可以看到少量的黑色針狀相Al4C3在Al/SiC界面處沿一定位向關(guān)系生長(zhǎng)或分布在SiC顆粒周?chē)l/SiC界面處生長(zhǎng)的AUC3針狀相的大部分是從界面處向鋁晶粒內(nèi)垂直生長(zhǎng)。（h）是（a）的局部放大圖，從中可以清楚地看到垂直于SiC晶粒表面的針狀A(yù)UC3相。Al/SiC界面模糊，除了AUC3相的存在外，其余為依附SiC顆粒析出的新相硅單質(zhì)。另外在鋁基體中也可以看到單質(zhì)硅以灰色小球狀相存在。（c）是兩層交接處的組織形貌，可以看到層與層之間結(jié)合處上下兩部分組織不同。上部的組織（圖中左側(cè)）與（a）相同，而下部（圖中右側(cè)）即下一層的頂部組織僅由狹長(zhǎng)的暗灰色針狀相Al4SiC4組成，并沿垂直于層面的方向近平行排列。

　　激光快速成形制備的Al/SiC復(fù)合材料拉伸試樣尺寸為60mmX12mmX2mm，抗拉強(qiáng)度為177MPa.為拉伸斷口的SEM照片，斷口呈現(xiàn)明顯的脆性斷裂特征。斷口有階梯狀的解理面存在，并且可以看到整個(gè)晶粒脫出后留下的空洞，即有沿晶斷裂的特征，說(shuō)明該材料塑性較差。

　　Al與SiC在激光的高能量作用下熔化并發(fā)生如下反應(yīng)：要由667~1347°C溫度范圍的液相凝固析出，而Al4SiC4則在1347°C或更高的溫度范圍凝固析出。

　　當(dāng)激光熔化同步供給金屬粉末時(shí)，由于激光能量的供給時(shí)間極短，所以sk只是表面熔化與熔融的鋁反應(yīng)，生成AUC3與單質(zhì)娃。

　　從可以看出SiC顆粒表面模糊，這是由于反應(yīng)產(chǎn)物來(lái)不及向四周鋁熔液中擴(kuò)散所致。鋁屬于面心立方結(jié)構(gòu)晶體，所以新相AUC3會(huì)在晶向擇優(yōu)取向長(zhǎng)大。<10>族由三個(gè)相互垂直的軸組成，所以針狀相大體呈六角星形分布，交叉長(zhǎng)大4C3，Al4SiC4針狀相的生成導(dǎo)致材料的脆性加。對(duì)于針狀相生成量的控制目前只能通過(guò)進(jìn)一步降低激光功率來(lái)減少Al與SiC的反應(yīng)。

　　基于快速成型原理，通過(guò)高功率激光熔化同軸輸送的Al/SiC復(fù)合粉末，可直接制備出具有一定幾何形狀的近致密的復(fù)合材料。但其可調(diào)節(jié)的功率范圍很窄。這是由Al/SiC復(fù)合粉末的特性所決定的。預(yù)熱和吸光涂層預(yù)涂覆可以緩解這種矛盾，保證在激光功率不太高的前提下熔化錯(cuò)，同時(shí)也減少了SiC顆粒強(qiáng)相的分解。

　　通過(guò)激光快速成形制備的Al/SiC復(fù)合材料，其組織細(xì)小致密，成分均勻。SiC僅有少量分解，且分布均勻，有少量副產(chǎn)物AkC3、Al4SiC4針狀相及單質(zhì)桂生成。