在阅读此文前，麻烦您点击一下“关注”，方便您进行讨论和分享，给您带来不一样的参与感，感谢您的支持文丨娱靓编辑丨娱靓引言在过去的几十年里，由于金属基复合材料在汽车和航空航天等现代工程应用中的使用增加，金属基复合材料的增长达到了新的高度。
这些材料因其卓越的性能而被称为先进材料。
铝、钛、镁等轻质材料是开发这些具有不同增强材料的先进材料的基础材料。
在这些铝金属中，与其他金属基复合材料相比，基复合材料具有广泛的应用。
一些值得注意的应用是航空，装甲，国防，核工业，电子和汽车工业。
铝金属基复合材料表现出优于铝合金的性能。
它具有低密度，优异的热和机械性能，增加的硬度，低磨损率和良好的耐腐蚀性。
铝合金6061具有良好的机械强度，并具有良好的耐磨性和耐腐蚀性，使其适用于海洋，航空航天和汽车行业等应用。
Al6061铝合金中碳化钛的增强为基体提供了优异的性能。
TiC 具有独特的性能，例如密度为 4.94 g/cm3，抗拉强度250MPa，剪切模量110-193GPa，熔点3065°C，具有良好的热稳定性，高抗冲击性和耐磨性。
在铝基体中增强时，其硬度、机械强度、良好的润湿性和耐磨性都会增加。
然而，由于增强型TiC的硬度增加和延展性低，Al6061 TiC复合材料表现出较差的切削加工性、低韧性和延展性。
对于研究人员来说，增强这些缺点是一种具有挑战性的方法。
近年来，研究人员发现杂交可以克服上述缺点。
一些研究人员报告了混合Al金属基复合材料的磨损性能。
J开发了具有TiC和Al6061O2增强的混合Al3复合材料。
混合复合材料表现出优异的耐磨性能。
Al6061杂化复合材料与TiC/石墨增强的杂化效果，二次增强材料的加入可以提高Al金属基复合材料的复合材料耐磨特性。
颗粒增强杂化复合材料的磨损性能取决于增强类型、增强性能、颗粒-基体界面和颗粒分散。
Al金属基复合材料在风力涡轮机、多尘工业环境、飞机、汽车和船舶的移动部件等侵蚀环境中的应用遭受严重侵蚀损失。
纯铝在侵蚀试验下表现出严重的材料损失，向Al基体中添加5%重量的硅化颗粒显著降低了侵蚀损失。
Al基体中的硬颗粒增强通过对侵蚀性颗粒侵蚀产生良好的耐磨性来减少侵蚀损失。
关于金属基复合材料的现有文献表明了杂化的重要性研究了B4C和BN颗粒增强对Al6061杂化复合材料侵蚀行为的影响。
B4C在8 wt.%的加固降低了复合材料的侵蚀磨损损失。
Al6061与钨，铬和镍增强的混合复合材料。
复合材料延性破坏和配筋百分比的增加显著提高了复合材料的抗冲刷性能。
40重量%碳化硅和10重量%碳纤维的增强使Al30基体中的材料损失减少了约6061%。
在本工作中，利用农业废弃稻壳加工而成的稻壳灰作为二次加固。
农业废弃物的加固增强了金属基复合材料的强度和性能。
与TiC一起，RHA颗粒增强可以增强Al6061杂化复合材料的抗侵蚀耐磨性能。
通过两步超声辅助搅拌铸造工艺制备以TiC / RHA作为增强的Al6061杂化复合材料，并研究其固体颗粒侵蚀行为。
增加颗粒增强的重量百分比会由于颗粒堆积的形成而降低复合材料的机械强度，然而，可以增加表面硬度，这将增加复合材料的抗侵蚀性能。
考虑到这一点，TiC的增强重量百分比是变化的，RHA增强保持在12wt.%不变。
分析了复合材料的微观结构、机械强度和空隙形成。
通过按照田口L3正交阵列进行固体颗粒侵蚀测试来检查复合材料的侵蚀行为。
最后，利用SEM图像对经过侵蚀测试的复合材料进行了研究，以了解其侵蚀机理。
材料和方法铝合金Al6061以棒状形式从印度哥印拜陀金属市场采购。
增强碳化钛是从海得拉巴的Nano wings Pvt. Ltd获得的。
稻壳是从当地的Guntur碾米厂收集的。
收集的大米经过加工以转化为焦炭。
最初，用离子水清洁稻壳以去除污垢和污染物，并在60°C的烤箱中保持2小时干燥。
然后将干稻壳包装在容器中;容器由多个用于空气通过的孔组成。
使用炉子将容器在300°C下加热2小时。
稻壳被转化为焦炭，稻壳的颜色变成深黑色，表明部分烧焦。
为了降低炭中的碳含量，将其进一步在610°C的温度下加热24小时。
最终获得的炭是灰白色的灰烬形式，表示完全燃烧。
为了获得均匀的尺寸，通过球磨工艺对RHA颗粒进行了加工。
由于空化效应，熔融材料中的高频有助于实现增强颗粒的均匀分散。
通过超声波辅助搅拌铸造工艺生产的带有TiC / RHA增强混合物的熔融Al20倒入模具中。
与熔炼过程类似，铸造过程也是在惰性环境中完成的。
重复该过程以制造不同增强重量百分比的混合Al450复合材料。
复合材料的机械性能是根据ASTM标准发现的。
混合复合材料的拉伸强度、弯曲强度和硬度分别符合 ASTM E8-8、 ASTM A370 和 ASTM E384 标准。
此外，为了评估所制造复合材料的质量，通过找到复合材料的密度来计算复合材料中的空隙形成。
实验密度和理论密度均有发现。
实验密度由阿基米德原理计算，而理论密度则使用公式计算。
通过解释实验和理论密度在公式中，计算了所制备的Al6061杂化复合材料的空隙形成。
根据ASTM G6061工艺测试了Al76–TiC/RHA杂化复合材料的颗粒侵蚀行为。
使用田口L27正交阵列对每种复合材料进行实验。
侵蚀试验参数，即侵蚀剂撞击角、侵蚀剂放电速率、侵蚀速度在3个水平上存在变化。
结果和讨论使用超声波辅助搅拌铸造的制造样品在传统的搅拌铸造工艺中，TiC wt.%的增加进展为团聚和颗粒簇。
为了克服这些缺陷，采用了两步超声波辅助搅拌铸造工艺。
样品显示了每种组合物颗粒的均匀分散及其独特的晶粒结构。
较差的润湿性TiC增加了小的团聚和团聚。
RHA + TiC具有出色的粘合结构，具有延展性相和可见的晶粒细化。
α铝停滞的晶粒在S29和S1样品中最大。
显示了晶界周围小团聚体的形成，对S6和S3样品的晶粒结构有直接影响。
复合材料的空隙率低于5%，证明了Al6061混合复合材料的质量。
此外，当增加TiC的增强百分比时，复合孔隙分数也增加。
这是由于在制造过程中形成了TiC颗粒的团聚。
尽管在制造过程中非常小心，但在熔铸过程中无法完全避免空隙的形成。
Al6061杂化复合材料的拉伸强度和弯曲强度也表现出类似的趋势。
TiC的增强材料增加了6%，提高了拉伸强度和弯曲强度。
在9%和12%时，由于增强TiC颗粒的聚集，复合材料强度降低。
Al6061基体中RHA和TiC颗粒的增强增加了延性相，从而增加了复合材料的抗拉强度和弯曲强度。
然而，当增加TiC颗粒的重量百分比时，由于颗粒团聚，复合材料在键合不良时形成弱相区。
在负载传递过程中，这些区域失效并产生低承载能力，断裂破坏从团聚区开始。
但是复合材料的硬度增加了9%，在12%的增强时，硬度降低了。
尽管复合材料的界面较差，但复合材料表面表现出抗载荷性，这从硬度测试结果中可以明显看出。
该特性有利于复合材料发展抗侵蚀行为。
机械强度结果证明了TiC和RHA增强材料在Al6061基体中的相容性。
任何材料的侵蚀行为都取决于材料特性以及侵蚀条件。
Al6061杂化复合材料的侵蚀试验结果表明，TiC颗粒增强材料的抗侵蚀性能有所提高。
对于混合金属复合材料，抗侵蚀性取决于添加的增强量和表面界面的发展。
TiC增强材料的变化对复合材料的抗冲刷性能有显著影响。
12%TiC增强的复合材料侵蚀率较低，而3%增强的复合材料侵蚀率最高。
随着TiC加固百分比的增加，侵蚀速率呈线性降低。
这是由于良好的表面性能的发展。
增强的TiC和RHA颗粒充当了由侵蚀性颗粒撞击引起的冲击能量的吸收剂。
这减少了材料去除的机会。
增强TiC和RHA颗粒的均匀分散显示出与Al6061基体的良好界面。
增加的界面增加了复合材料的韧性，有助于抵抗裂纹的发展。
由于增强颗粒和基体之间的界面增加，复合材料表现出对裂纹形成的抵抗力，从而降低了材料去除的机会。
在侵蚀性颗粒的冲击下，复合材料表面会发生微裂纹。
侵蚀剂颗粒的持续和反复撞击会增加裂缝扩展，并将裂缝与附近的裂缝连接起来。
因此，多个裂缝的连接导致材料去除，从而增加侵蚀速率。
然而，在复合材料中，增强颗粒吸收了冲击并减少了裂纹发展的机会。
这是因为复合材料的韧性和硬度增加。
此外，复合材料的低空隙率降低了由于裂纹扩展而导致表面破坏的机会。
从Al6061杂化复合材料的这些内在特性可以得出结论，TiC是在Al6061基体中发展良好抗侵蚀性的可行增强材料。
不同侵蚀速度下冲击角对Al6061杂化复合材料侵蚀速率的影响。
在所有复合材料中，最大侵蚀速率在30°的冲击角上注明。
随着撞击角的增加，侵蚀速率逐渐降低。
不同冲击角度下侵蚀速度的变化表明复合材料的侵蚀速率存在显著变化。
复合材料在90°时的侵蚀率很低，因为材料表面经历了裂纹和塑性变形。
由于腐蚀性颗粒在钝角的反复攻击，复合材料表面发生应变硬化，变形仅以塑性变形的形式发生。
在这种情况下，由于微裂纹的连接，发生了材料去除。
然而，在30°和60°的情况下，腐蚀性颗粒的角度攻击对复合材料表面的严重破坏。
较低冲击角下的磨损机构与90°冲击角完全不同。
在这种情况下，腐蚀性颗粒能够撞击并在材料表面上滑动。
侵蚀性颗粒以高速滑动犁过复合材料表面。
在同一环境中重复犁地会增加材料去除的机会。
由于这些原因，最大侵蚀速率发生在较低的撞击角处。
另一个重要原因是暴露区域;在30°和60°处暴露于侵蚀的复合表面高于90°暴露面积。
在较低的冲击角下，颗粒和空气混合物的发散度增加，从而增加了侵蚀面积。
在 90° 撞击角下，曝光区域呈圆形，而 30° 和 60° 时，曝光区域呈椭圆形。
总结有关冲击角的材料行为分为延展性，脆性和半延展性。
这种分类是基于最大侵蚀率的发生。
如果材料的最大侵蚀在15°至30°之间，则材料的行为被归类为延展性，同样，脆性被归类为90°，半延展性行为在45°至60°之间。
这种分类是不可接受的，因为材料的侵蚀行为完全取决于材料成分、目标材料的机械、物理、化学性质以及实验条件。
伸长率百分比定义了材料的延展性。
一般来说，如果说材料是延展性的，它应该显示出至少5%的伸长率。
在我们的案例中，所有人造复合材料的最大侵蚀速率发生在30°，这意味着根据侵蚀速率和材料行为之间的关系，我们所有的复合材料都具有延展性。
然而比较侵蚀率和伸长率的结果得出的结论是，将材料行为表示为延展性、脆性和半延展性以获得最大侵蚀率的方式是不可接受的。
侵蚀速率逐渐增加，侵蚀速度增加。
各种文献报道侵蚀速度是影响复合材料侵蚀速率的关键因素。
在高速下，腐蚀剂颗粒的动能增加，当撞击复合材料表面时会导致高损伤。
侵蚀性颗粒的反复攻击会引起最大的材料损失，从而相应地增加侵蚀速率。