顆粒增強鎂基復合材料的制備工藝與性能研究.pdf

1、本文采用半固態(tài)攪拌法結(jié)合熱擠壓工藝分別制備了顆粒分布均勻、孔隙率低的SiC<,p>/AZ91和B<,4>C<,p>/AZ91顆粒增強鎂基復合材料.采用金相顯微鏡、SEM(掃描電鏡)、XRD(X射線衍射)、EDS(能譜分析)和TMA(熱機械分析)等檢測分析手段,對復合材料的組織和性能以及斷口形貌進行了分析. 以SiC<,p>/AZ91復合材料為對象,研究了攪拌速度、顆粒尺寸、攪拌葉輪旋向、顆粒預處理工藝等因素對SiC<,p>/AZ

2、91復合材料中顆粒分布均勻性的影響.研究發(fā)現(xiàn),顆粒預處理對分布均勻性有顯著影響,經(jīng)過高溫預氧化處理的SiC顆粒與鎂合金基體潤濕性很好,在半固態(tài)攪拌制備中能有效改善顆粒與基體的界面結(jié)合和顆粒分布均勻性；在其他工藝因素一定時,當顆粒粒徑越大,分布越均勻；攪拌速度越低,顆粒分布越不均勻；當顆粒較小時(<50μm)；攪拌葉輪的旋向?qū)Σ煌筋w粒在基體中的分布有重要影響,當顆粒較小時(<50μm),采用下旋葉輪,顆粒較大時(≥50μm),宜采用上

3、旋攪拌葉輪. 采用半固態(tài)攪拌法結(jié)合熱擠壓工藝制備的B<,4>C<,p>/AZ91復合材料具有良好的性能.復合材料密度為1.873g/cm<'3>,0-100℃線膨脹系數(shù)為19×10<'-6>K<'-1>,孔隙率0.51﹪,抗拉強度為282.8MPa.研究發(fā)現(xiàn),熱擠壓能顯著提高復合材料的致密度,細化基體組織,改善顆粒分布狀況,并能沿擠壓加工軸線方向形成帶狀組織,對材料的韌性有一定的改善作用.熱擠壓會對B<,4>C顆粒造成損傷和形成