顆粒增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的阻尼性能研究.pdf

1、本文以制備高阻尼SiC顆粒增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料為目標(biāo)，使用阻尼性能和強(qiáng)度兼顧的Mg-Zn-Zr合金為基體、平均粒徑50μm的SiC顆粒為增強(qiáng)體，采用攪拌鑄造的方法制備了鎂基復(fù)合材料。對鎂基復(fù)合材料的微觀組織進(jìn)行了表征，對鎂基復(fù)合材料的阻尼性能和力學(xué)性能進(jìn)行了測試，并對鎂基復(fù)合材料的阻尼機(jī)理進(jìn)行了分析。
　　 實驗結(jié)果表明：
　　 (1)Zr含量較高時Mg-Zr合金屬高阻尼合金。鑄態(tài)Mg-Zr合金中Zr含量在0.13～0.24

2、％范圍內(nèi)耗出現(xiàn)最低值，之后隨Zr含量增加內(nèi)耗值變大。Mg-Zr合金在應(yīng)變振幅較小時產(chǎn)生由頻率決定而與應(yīng)變振幅無關(guān)的阻尼；在應(yīng)變振幅較高時產(chǎn)生與應(yīng)變振幅有關(guān)而與頻率無關(guān)的阻尼，阻尼急劇增加。鑄態(tài)Mg-0.38％Zr合金及純鎂的內(nèi)耗Q-1都隨溫度的升高而增大，前者在230～260℃范圍內(nèi)產(chǎn)生晶界弛豫內(nèi)耗峰，后者在300～370℃范圍內(nèi)出現(xiàn)機(jī)理不明的內(nèi)耗峰。
　　 (2)隨著Zn含量的增加，Mg-Zn-Zr合金中MgZn強(qiáng)化相增多，所

3、以Mg-Zn-Zr合金的力學(xué)性能明顯提高。Zn含量在0.8～2.1％范圍內(nèi)，Mg-Zn-Zr合金的阻尼性能變化不大，繼續(xù)增加Zn含量合金的阻尼性能急劇下降。Mg-2.1％Zn-0.7％Zr合金在50～100℃和200～300℃的溫度范圍內(nèi)分別出現(xiàn)內(nèi)耗峰。前者為位錯割階攀移和空穴沿位錯擴(kuò)散引起的內(nèi)耗峰，后者為晶界滑移內(nèi)耗峰。對Mg-Zn-Zr合金的阻尼性能和力學(xué)性能進(jìn)行綜合考慮，選定Mg-2.1％Zn-0.7％Zr作為鎂基復(fù)合材料的基體合

4、金。
　　 (3)采用攪拌鑄造的方法可以制備較大SiC顆粒增強(qiáng)的鎂基復(fù)合材料，顆粒在基體合金中分布均勻，復(fù)合材料的氧化較輕。隨著SiC加入量的增加，鎂基復(fù)合材料的硬度提高。隨著SiC體積百分?jǐn)?shù)的增加，復(fù)合材料的內(nèi)耗值先下降，隨后有所上升。SiC體積分?jǐn)?shù)為1％的復(fù)合材料的內(nèi)耗值最大，體積分?jǐn)?shù)為7％的復(fù)合材料的內(nèi)耗值最小。溫度在25～300℃時鎂基復(fù)合材料的內(nèi)耗低于純鎂和基體合金的內(nèi)耗；在350℃以上的高溫下鎂基復(fù)合材料的內(nèi)耗高于純