一种增强Sn-Bi合金性能的预制体及其制备方法
阅读说明：本技术 一种增强Sn-Bi合金性能的预制体及其制备方法 (Prefabricated body for enhancing performance of Sn-Bi alloy and preparation method thereof ) 是由 马胜强 郭鹏佳 孙巧艳 付沙沙 吕萍 于 2021-08-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种增强Sn-Bi合金性能的预制体及其制备方法,在两块铝板上间隔设置若干几何孔阵列,将Ti丝或不锈钢丝平行穿插进入几何孔阵列的孔内形成平行编织结构,构成均匀排布的预制体雏形；将预制体雏形和Sn-Bi合金进行熔炼处理,使Sn-Bi合金熔融成液态后进行保温处理；再经冷却凝固后得到预制体。本发明通过Ti丝和不锈钢丝在预制体中的不同排布模式,形成合理的增强纤维受力分布情况,进而通过纤维强化机制来增强Sn-Bi合金的性能。(The invention discloses a prefabricated body for enhancing the performance of Sn-Bi alloy and a preparation method thereof.A plurality of geometric hole arrays are arranged on two aluminum plates at intervals, and Ti wires or stainless steel wires are inserted into holes of the geometric hole arrays in parallel to form a parallel braided structure to form a prefabricated body prototype which is uniformly distributed; smelting the preform prototype and the Sn-Bi alloy, and carrying out heat preservation treatment after the Sn-Bi alloy is molten into a liquid state; and cooling and solidifying to obtain the prefabricated body. According to the invention, through different arrangement modes of the Ti wires and the stainless steel wires in the prefabricated body, reasonable stress distribution conditions of the reinforcing fibers are formed, and further, the performance of the Sn-Bi alloy is enhanced through a fiber reinforcement mechanism.)
技术领域
本发明属于纤维强化技术领域，具体涉及一种增强Sn-Bi合金性能的预制体及其制备方法。
背景技术
Sn-Bi合金是由难熔金属的易熔化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料，它是一种低熔点合金，熔点为138℃，在常温下呈固态银白色。Sn-Bi合金的优点有：①阻尼性能良好；②合金导热性、热稳定性、抗电磁干扰性和屏蔽性能良好；③合金的尺寸稳定性较好；④合金密度小但强度高，刚性好。因此，Sn-Bi合金可以用于制造汽车工业、航空航天等工业的小零件。但是，Sn-Bi合金质软、抗拉强度低，限制了Sn-Bi合金的大规模应用，需要提高该合金的相关力学性能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种增强Sn-Bi合金性能的预制体制备方法，通过Ti丝和不锈钢丝在预制体中的不同排布模式，形成合理的增强纤维受力分布情况，进而通过纤维强化机制来增强Sn-Bi合金的性能。
本发明采用以下技术方案：
一种增强Sn-Bi合金性能的预制体制备方法，在两块铝板上间隔设置有若干几何孔阵列，将Ti丝或不锈钢丝平行穿插进入几何孔阵列的孔内形成平行编织结构，构成均匀排布的预制体雏形；将预制体雏形和Sn-Bi合金进行熔炼处理，使Sn-Bi合金熔融成液态后进行保温处理；再经冷却凝固后得到预制体。
具体的，几何孔阵列在铝板上的间隔距离为0.5～1mm。
具体的，几何孔阵列的孔直径为0.85～1.20mm。
具体的，Ti丝或不锈钢丝的直径为0.1～1mm。
具体的，熔炼处理的温度为190～210℃，保温时间为27～38min。
具体的，冷却凝固时间为28～40min。
具体的，预制体雏形还包括绕框式，具体为：
制备不锈钢板并将不锈钢板的中间切空，将不锈钢金属丝绷直均匀缠绕在不锈钢板上得到绕框式的预制体雏形。
进一步的，不锈钢板的厚度为0.95～1.05mm。
本发明的另一个技术方案是，增强Sn-Bi合金性能的预制体。
具体的，预制体的抗拉强度为80.94～84.82MPa，硬度为120.7HV。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
一种增强Sn-Bi合金性能的预制体制备方法，使用Ti丝和不锈钢丝作为增强纤维，在预制体中形成不同的排布模式，形成合理的增强纤维受力分布情况，并与Sn-Bi合金基体之间形成良好的过渡结合层，结合效果较好，产生纤维强化效果，极大的提高Sn-Bi合金的性能。
进一步的，几何孔阵列在铝板上的间隔距离为0.5～1mm，使孔排布密集均匀，纤维增强丝之间穿插距离适中且容易依次按顺序穿插进一排几何孔中，增大纤维增强丝的体积分数，使其形成密集阵列排布模式，几何排布更为合理。
进一步的，几何孔阵列的孔直径为0.85-1.20mm，使得直径更为细小的钛丝或不锈钢丝能够从几何孔中完全穿插过去后拉紧绷直并打结，更好的起到纤维强化作用。
进一步的，钛丝或不锈钢丝的直径为0.1～1mm，使纤维增强丝保持较细的直径，保持较强的拉拔强度和弹性模量，使预制体能承受较大的拉伸应力，提高其综合性能。
进一步的，熔炼温度为190-210℃，高于Sn-Bi合金熔点50-70℃，保温时间为27-38min，Sn-Bi合金完全熔化，保证Sn-Bi溶液与纤维增强丝充分接触，减少两者接触过程中产生的缩孔和疏松等缺陷。
进一步的，熔炼浇注保温完成后的冷却凝固时间为28-40min，使Sn-Bi溶液冷却凝固过程中与纤维增强丝充分融合，形成良好的过渡结合层，增大两者的界面结合强度，保证基体所承受的载荷能通过界面传递给纤维增强丝，提高纤维强化效果。
进一步的，绕框式预制体将纤维增强丝绷直均匀缠绕在不锈钢板上，使纤维增强丝保持绷直状态，且其排列方向与预制体受力方向一致，沿纤维方向抗拉强度最高，纤维增强丝在基体中的排列与成型构件的受力合理配合，极大提高纤维增强丝的增强作用。
进一步的，不锈钢板的厚度设置为0.95-1.05mm，使纤维增强丝能更好的穿插进入或绷直缠绕在钢板上，避免因板太厚而降低纤维增强丝的体积分数而降低纤维强化效果，或板太薄而无法支撑纤维增强丝保持绷紧的张力而使强化效果大打折扣。
综上所述，本发明采用纤维强化的原理，使用Ti丝和不锈钢丝作为增强纤维并呈现出不同的排布模式，形成合理的增强纤维受力分布情况，并与纯Sn-Bi合金基体结合，形成良好结合层。Ti丝和不锈钢丝的强度和弹性模量远远高于Sn-Bi合金，能承受较大的应力，而且增强纤维与基体界面之间具有良好的界面结合强度，使纯Sn-Bi合金所承受的载荷通过界面传递给纤维，防止其脆性断裂，并且增强纤维与纯Sn-Bi合金的受力方向一致，能更好的发挥纤维强化作用。采用纤维强化Sn-Bi合金的思路，极大的提高了Sn-Bi合金的相关性能，为Sn-Bi合金的性能改善提供了一个很好的解决方法。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为Ti丝穿孔式预制体增强丝分布放大图；
图2为Ti丝穿孔式预制体OM形貌图，其中(a)为低倍形貌图，(b)为高倍形貌图；
图3为Ti丝穿孔式预制体与纯Sn-Bi合金应力-应变曲线对比图；
图4为Ti丝穿孔式预制体界面与基体的硬度对比图，其中(a)为Sn-Bi合金基体硬度图，(b)为界面结合层硬度图；
图5为不锈钢丝穿孔式预制体雏形图，其中(a)为穿孔式预制体穿孔模型图，(b)为预制体雏形实物图；
图6为不锈钢丝穿孔式预制体SEM形貌图，其中(a)为低倍形貌图，(b)为高倍形貌图；
图7为不锈钢丝穿孔式预制体与纯Sn-Bi合金应力-应变曲线对比图；
图8为不锈钢丝绕框式预制体雏形图，其中(a)为预制体外框架设计图，(b)为预制体雏形实物图；
图9为不锈钢丝绕框式预制体SEM形貌图，其中(a)为低倍形貌图，(b)为高倍形貌图；
图10为不锈钢丝绕框式预制体与纯Sn-Bi合金应力-应变曲线对比图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
本发明提供了一种增强Sn-Bi合金性能的预制体制备方法，使用Ti丝和不锈钢丝作为增强纤维，在预制体中形成不同的排布模式，形成合理的增强纤维受力分布情况，并与Sn-Bi合金基体之间形成良好的过渡结合层，界面结合效果较好，增强丝与Sn-Bi合金润湿良好，极大的提高Sn-Bi合金的性能。
本发明一种增强Sn-Bi合金性能的预制体制备方法，包括以下步骤：
一、Ti丝穿孔式预制体
在螺母固定的两块铝板上，钻入几排间隔1mm均匀分布的直径为1.1mm的几何孔阵列，将直径为1mm的高纯钛拉拔丝平行穿插进入小孔形成平行编织结构、均匀排布的钛丝预制体，钛丝起到了显著的纤维强化作用；
S101、制备Ti丝穿孔式预制体；
S1011、在钻入几排间隔1mm的均匀分布的直径为1.1mm的几何孔阵列并使用螺母固定的两块铝板上，将直径1mm的高纯钛拉拔丝平行穿插进孔制成平行编织结构、均匀排布的钛丝预制体雏形；
S1012、将该预制体雏形和块状Sn-Bi合金一块放入工业电阻炉中进行熔炼，加热到200℃后保温30min，待其冷却凝固制备Ti丝穿孔式预制体，冷却凝固时间为28～40min。
使用螺母固定的两块铝板钻入小孔并穿插进Ti丝，之后将温度升高到Sn-Bi合金的熔点138℃以上60℃，使Sn-Bi合金块充分熔融成液态，凝固30min后，Sn-Bi合金块与Ti丝充分结合在一块，形成一条黑色环形条带结合层，过渡结合层结合良好，制成穿孔式预制体，使Ti丝充分发挥出纤维强化的作用。
S102、拉伸实验测试、光学电镜观察及硬度测试表征预制体性能，测量钛丝穿孔式预制体的抗拉强度为80.94MPa，相较纯Sn-Bi合金的抗拉强度57MPa提高42％。
S1021、对Ti丝穿孔式预制体进行拉伸实验，测量合金的抗拉强度并与基体Sn-Bi合金的抗拉强度进行对比；
S1022、对穿孔式预制体进行光学观察，观察合金界面结合层的结合分布情况；
S1023、对穿孔式预制体进行硬度测试，测量预制体界面及基体的硬度大小并进行对比。
测量钛丝穿孔式预制体结合层和Sn-Bi合金基体的硬度分别为120.7HV和18.3HV，结合层硬度较合金基体硬度提高559.56％，丝增强区域结构为增强丝/结合层/软基体Sn-Bi合金的多层结构，软基体Sn-Bi三维环绕增强丝和结合层起到优异的界面强化结构。
二、不锈钢丝穿孔式预制体
在螺母固定的两块铝板上，钻入几何排布间隔为0.5mm的均匀分布的直径为1mm的几何孔阵列，使用专业穿孔钩针将直径为0.1mm的不锈钢丝从孔径为1mm的孔平行穿插上去后拉紧绷直打结固定，最后形成密集阵列排布模式，使该种阵列排布模式起到强化作用。不锈钢丝在穿孔式预制体中的排布方式提供一种增强Sn-Bi合金性能的预制体制备方法，包括以下步骤：
S201、制备不锈钢丝穿孔式预制体
S2011、在钻入几何排布间隔为0.5mm的均匀分布的直径为1mm的孔并使用螺母固定的两块铝板上，使用专业穿孔钩针将直径为0.1mm的不锈钢丝从孔径为1mm的孔平行穿插上去后拉紧绷直打结固定，待缠绕完毕后形成密集阵列排布模式的预制体雏形；
S2012、将该预制体雏形和块状Sn-Bi合金一块放入工业电阻炉中进行熔炼，加热到200℃后保温30min，待其冷却凝固制备不锈钢丝丝穿孔式预制体，冷却凝固时间为28～40min。
使用专业穿孔钩针将不锈钢丝从铝板上的几排直径1mm的孔平行穿插上去后拉紧绷直打结固定，使高强度、高模量的增强纤维保持绷紧的张力，承受大部分载荷，凝固制成预制体后，不锈钢丝与Sn-Bi合金基体之间形成了深灰色环形带状结合层，结合牢固，起到了纤维强化作用。
S202、拉伸实验测试及扫描电镜观察表征预制体性能，测量不锈钢丝穿孔式预制体的抗拉强度为84.82MPa，相较纯Sn-Bi合金的抗拉强度57MPa提升48.81％。
S2021、对不锈钢丝丝穿孔式预制体进行拉伸实验，测量合金的抗拉强度并与基体Sn-Bi合金的抗拉强度进行对比；
S2022、对穿孔式预制体进行扫描电镜观察，观察合金界面结合层的结合分布情况。
三、不锈钢丝绕框式预制体
不锈钢丝在绕框式预制体中的排布方式，在使用线切割制备而成的1mm厚的不锈钢板上，中间切空后将直径为0.1mm的不锈钢金属丝绷直密布间隔0.5mm缠绕在不锈钢金属板上作为纤维强化基体，起到强化作用。
不锈钢丝在绕框式预制体中的排布方式提供一种增强Sn-Bi合金性能的预制体制备方法，包括以下步骤：
S301、制备不锈钢丝绕框式预制体
S3011、使用线切割制备而成的1mm厚的不锈钢板，中间切空后将直径为0.1mm的不锈钢金属丝绷直均匀缠绕在不锈钢板上；
S3012、将缠绕不锈钢丝的钢板和块状Sn-Bi合金一块放入工业电阻炉中进行熔炼，加热到200℃后保温30min，待其冷却凝固制备成绕框式预制体，冷却凝固时间为28～40min。
将不锈钢丝绷直均匀缠绕在不锈钢板上，使不锈钢丝保持绷直，充分发挥增强相作用。之后与块状Sn-Bi合金进行熔炼。使两者充分融合，形成良好亮白色环形结合层，充分体现纤维强化作用。
S302、拉伸实验测试及扫描电镜观察表征预制体性能，测量绕框式预制体的抗拉强度为81MPa，相较纯Sn-Bi合金的抗拉强度57MPa提高42.10％。
S3021、对不锈钢丝绕框式预制体进行拉伸实验，测量合金的抗拉强度并与基体Sn-Bi合金的抗拉强度进行对比；
S3022、对绕框式预制体进行扫描电镜观察，观察合金界面结合层的结合分布情况。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中的描述和所示的本发明实施例的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
Ti丝穿孔式预制体的制备
本发明提供一种钛丝在穿孔式预制体中的排布方式，其特征为：在螺母固定的两块厚度为0.95mm的铝板上，钻入几排间隔1mm的均匀分布的直径为1.05mm的几何孔阵列，将直径为1mm的高纯钛拉拔丝平行穿插进入小孔，形成平行编织结构、均匀排布的钛丝预制体，制成了穿孔式预制体雏形，钛丝起到了显著的纤维强化作用。将该预制体雏形和块状Sn-Bi合金一块放入工业电阻炉中进行熔炼，加热到190℃后保温27min，使Ti丝与Sn-Bi合金充分融合，待其冷却凝固制备Ti丝穿孔式预制体，冷却凝固时间为28min。
实施例2
Ti丝穿孔式预制体的制备
本发明提供一种钛丝在穿孔式预制体中的排布方式，其特征为：在螺母固定的两块厚度为1.05mm的铝板上，钻入几排间隔1mm的均匀分布的直径为1.2mm的几何孔阵列，将直径为1mm的高纯钛拉拔丝平行穿插进入小孔，形成平行编织结构、均匀排布的钛丝预制体，制成了穿孔式预制体雏形，钛丝起到了显著的纤维强化作用。将该预制体雏形和块状Sn-Bi合金一块放入工业电阻炉中进行熔炼，加热到210℃后保温38min，使Ti丝与Sn-Bi合金充分融合，待其冷却凝固制备Ti丝穿孔式预制体，冷却凝固时间为40min。
实施例3
Ti丝穿孔式预制体的制备与表征
本发明提供一种钛丝在穿孔式预制体中的排布方式，其特征为：在螺母固定的两块厚度为1mm的铝板上，钻入几排间隔1mm的均匀分布的直径为1mm的几何孔阵列，将直径为1mm的高纯钛拉拔丝平行穿插进入小孔，形成平行编织结构、均匀排布的钛丝预制体，制成了穿孔式预制体雏形，钛丝起到了显著的纤维强化作用，如图1所示。将该预制体雏形和块状Sn-Bi合金一块放入工业电阻炉中进行熔炼，加热到200℃后保温30min，使Ti丝与Sn-Bi合金充分融合，待其冷却凝固制备Ti丝穿孔式预制体，冷却凝固时间为30min。
对预制体组织进行光学电镜观察，发现Sn-Bi合金与Ti丝之间形成了一条黑色环形条带结合层，界面结合层结合较为牢固，结合效果好，预制体的光学电镜照片如图2所示。
对预制体进行拉伸实验，测得其抗拉强度为80.94MPa，相较纯Sn-Bi合金抗拉强度57MPa提高42％，预制体与纯Sn-Bi合金的拉伸应力-应变曲线对比如图3所示。
对预制体进行结合层界面及基体硬度测试，测得界面结合层的硬度为120.7HV，相较基体的硬度18.3HV提高幅度达到了559.56％，丝增强区域结构为增强丝/结合层/软基体Sn-Bi合金的多层结构，软基体Sn-Bi三维环绕增强丝和结合层起到优异的界面强化结构，硬度测试图如图4所示。
实施例4
不锈钢丝穿孔式预制体的制备
本发明提供一种不锈钢丝在穿孔式预制体中的排布方式，其特征为：在螺母固定的两块厚度为0.98mm的铝板上，钻入几何排布间隔为0.5mm的均匀分布的直径为0.85mm的孔，使用专业穿孔钩针将直径为0.1mm的不锈钢丝从孔径为0.85mm的孔平行穿插上去后拉紧绷直打结固定，最后形成密集阵列排布模式，制成了不锈钢丝穿孔式预制体雏形，使该种阵列排布模式起到强化作用，如图5所示。将该预制体雏形和块状Sn-Bi合金一块放入工业电阻炉中进行熔炼，加热到195℃后保温27min，使不锈钢丝与Sn-Bi合金充分融合，待其冷却凝固制备不锈钢丝穿孔式预制体,冷却凝固时间为28min。
实施例5
不锈钢丝穿孔式预制体的制备
本发明提供一种不锈钢丝在穿孔式预制体中的排布方式，其特征为：在螺母固定的两块厚度为1.05mm的铝板上，钻入几何排布间隔为0.5mm的均匀分布的直径为1.20mm的孔，使用专业穿孔钩针将直径为0.1mm的不锈钢丝从孔径为1.20mm的孔平行穿插上去后拉紧绷直打结固定，最后形成密集阵列排布模式，制成了不锈钢丝穿孔式预制体雏形，使该种阵列排布模式起到强化作用，如图5所示。将该预制体雏形和块状Sn-Bi合金一块放入工业电阻炉中进行熔炼，加热到208℃后保温38min，使不锈钢丝与Sn-Bi合金充分融合，待其冷却凝固制备不锈钢丝穿孔式预制体,冷却凝固时间为40min。
实施例6
不锈钢丝穿孔式预制体的制备与表征
本发明提供一种不锈钢丝在穿孔式预制体中的排布方式，其特征为：在螺母固定的两块厚度为1mm的铝板上，钻入几何排布间隔为0.5mm的均匀分布的直径为1mm的孔，使用专业穿孔钩针将直径为0.1mm的不锈钢丝从孔径为1mm的孔平行穿插上去后拉紧绷直打结固定，最后形成密集阵列排布模式，制成了不锈钢丝穿孔式预制体雏形，使该种阵列排布模式起到强化作用，如图5所示。将该预制体雏形和块状Sn-Bi合金一块放入工业电阻炉中进行熔炼，加热到200℃后保温30min，使不锈钢丝与Sn-Bi合金充分融合，待其冷却凝固制备不锈钢丝穿孔式预制体，冷却凝固时间为30min。
对穿孔式预制体进行扫描电镜观察，发现Sn-Bi合金与Ti丝之间形成了一条深灰色环形带状结合层，结合牢固，起到了纤维强化作用，预制体的扫描电镜照片如图6所示。
对预制体进行拉伸实验，测得其抗拉强度为84.82MPa，相较纯Sn-Bi合金的抗拉强度57MPa提升48.81％。，预制体与纯Sn-Bi合金的拉伸应力-应变曲线对比如图7所示。
实施例7
不锈钢丝绕框式预制体的制备
本发明另一种技术方案采用的不锈钢丝排布方式为：在使用线切割制备而成的0.98mm厚的不锈钢板上，中间切空后将直径为0.1mm的不锈钢金属丝绷直密布间隔0.5mm缠绕在不锈钢金属板上作为纤维强化基体，制成预制体雏形如图8所示，将该预制体雏形与块状Sn-Bi合金放入工业电阻炉中进行熔炼，升温至193℃后保温27min，使Sn-Bi合金块与不锈钢丝充分融合后冷却凝固制成绕框式预制体，冷却凝固时间为28min。
实施例8
不锈钢丝绕框式预制体的制备
本发明另一种技术方案采用的不锈钢丝排布方式为：在使用线切割制备而成的1.05mm厚的不锈钢板上，中间切空后将直径为0.1mm的不锈钢金属丝绷直密布间隔0.5mm缠绕在不锈钢金属板上作为纤维强化基体，制成预制体雏形如图8所示，将该预制体雏形与块状Sn-Bi合金放入工业电阻炉中进行熔炼，升温至210℃后保温38min，使Sn-Bi合金块与不锈钢丝充分融合后冷却凝固制成绕框式预制体，冷却凝固时间为40min。
实施例9
不锈钢丝绕框式预制体的制备与表征
本发明另一种技术方案采用的不锈钢丝排布方式为：在使用线切割制备而成的1mm厚的不锈钢板上，中间切空后将直径为0.1mm的不锈钢金属丝绷直密布间隔0.5mm缠绕在不锈钢金属板上作为纤维强化基体，制成预制体雏形如图8所示，将该预制体雏形与块状Sn-Bi合金放入工业电阻炉中进行熔炼，升温至200℃后保温30min，使Sn-Bi合金块与不锈钢丝充分融合后冷却凝固制成绕框式预制体，冷却凝固时间为30min。
对预制体组织进行扫描电镜观察，发现单个不锈钢丝与Sn-Bi合金基体组织之间较好融合，可以看出两者之间的过渡结合层呈亮白色环形带状组织分布于界面处，界面结合效果显著，不锈钢丝起到了显著的纤维强化效果，预制体的扫描电镜照片如图9所示。
对预制体进行拉伸试验，测得其抗拉强度为81MPa，相较纯Sn-Bi合金抗拉强度57MPa提高42.10％，预制体与纯Sn-Bi合金的拉伸应力-应变对比曲线图如图10所示。
综上所述，本发明一种增强Sn-Bi合金性能的预制体制备方法，采用纤维强化的原理，使用Ti丝和不锈钢丝作为增强纤维，在预制体中形成不同的排布模式，形成合理的增强纤维受力分布情况，并与纯Sn-Bi合金基体结合，形成良好结合层。Ti丝和不锈钢丝的强度和弹性模量远远高于Sn-Bi合金，能承受较大的应力，而且增强纤维与基体界面之间具有良好的界面结合强度，使纯Sn-Bi合金所承受的载荷通过界面传递给纤维，防止其脆性断裂，并且增强纤维与纯Sn-Bi合金的受力方向一致，能更好的发挥纤维强化作用。采用Ti丝和不锈钢丝作为增强相极大的提高了Sn-Bi合金的性能，克服了Sn-Bi合金质软、抗拉强度低的缺点，提高了Sn-Bi合金在各种工作环境下的可服役性，为Sn-Bi合金性能的进一步改善提供了另一种创新性的思路。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。