硼酸鎂晶須增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料熱循環(huán)下潛在超塑性研究.pdf

1、本文使用真空氣壓滲流法制備了ZnO/Mg2B2O5w/AZ31B及ZnO/Mg2B2O5w/AZ91D鎂基復(fù)合材料。利用掃描電鏡和EDS能譜分析研究了涂覆晶須的形貌和結(jié)構(gòu);使用熱-力模擬儀研究了熱循環(huán)對試樣穩(wěn)定性的影響。用電子萬能試驗(yàn)機(jī)和維氏硬度計(jì)分別對復(fù)合材料的室溫拉伸性能進(jìn)行測試,探討了不同熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)條件下對復(fù)合材料機(jī)械性能的影響,并利用掃描電鏡對復(fù)合材料的室溫拉伸斷口形貌進(jìn)行了觀察,分析和討論了熱循環(huán)和外加應(yīng)力對復(fù)合材料斷裂方式的

2、影響,并分析和解釋了其斷裂機(jī)制。
　　研究結(jié)果表明:ZnO/Mg2B2O5w/AZ31B及ZnO/Mg2B2O5w/AZ91D鎂基復(fù)合材料在第一次熱循環(huán)后產(chǎn)生了最大殘余應(yīng)變,且在相同的熱循環(huán)次數(shù)下,其累積殘余應(yīng)變均隨著外加載荷及循環(huán)上限溫度增大而增大,ZnO/Mg2B2O5w/AZ31B及ZnO/Mg2B2O5w/AZ91D兩種鎂基復(fù)合材料在35MPa、20-320℃及21MPa、20-400℃條件下均發(fā)生了熱棘齒現(xiàn)象。然而,Zn

3、O/Mg2B2O5w/AZ31B在21MPa下復(fù)合材料經(jīng)歷42次熱循環(huán)前其應(yīng)變速率波動(dòng)很大,42次之后應(yīng)變速率趨于穩(wěn)定;而ZnO/Mg2B2O5w/AZ91D復(fù)合材料的應(yīng)變速率隨著循環(huán)次數(shù)的增加開始時(shí)呈現(xiàn)減小趨勢,在100次時(shí)出現(xiàn)拐點(diǎn),應(yīng)變速率呈上升趨勢。通過計(jì)算兩種復(fù)合材料的應(yīng)變速率敏感指數(shù)范圍為:0.67≤m≤1.8070,且最大伸長率分別為22.06％和20.08%,說明復(fù)合材料具有超塑性,且此超塑性是復(fù)合材料在溫度改變和外加載荷