原位Mg_2Si颗粒增强AZ91复合材料的制备及其性能研究

题名:原位Mg_2Si颗粒增强AZ91复合材料的制备及其性能研究
作者:王军
学位授予单位:江苏大学
关键词:原位反应;;AZ91基复合材料;;Mg_2Si;;变质;;高能超声;;力学性能
摘要:
 本文以Mg-SiO_2为研究体系,原位Mg_2Si颗粒增强AZ91复合材料。主要研究了碱土元素Ca和Sr、稀土元素Y,高能超声以及热处理对Mg_2Si颗粒形貌及尺寸的影响。通过光镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、能量散射Neodymium Magnets光谱(EDS)、X射线衍射(XRD)等方法分析不同工艺制备的Mg_2Si/AZ91复合材料的显微组织与相组成。
 添加碱土元素Ca和Sr、稀土元素Y变质,研究结果表明:加入Ca、Sr、Y对Mg_2Si形貌有明显的改善、尺寸也变得细小。当添加0.9%Ca、0.1%Sr、0.5%RE(80%Y)变质处理后,Mg_2Si全部变为多边形状,尺寸范围为0.8～5μm,复合材料的抗拉强度和伸长率分别为214.7MPa、2.18%。
 通过施加高能超声,研究了不同超声作用时间、功率大小对Mg_2Si/AZ91复合材料组织和性能的影响。结果表明:当超声作用时间为7min,功率为1.2kW时,Mg_2Si颗粒的尺寸最为细小,复合材料的抗拉强度达到最大值,为215.6MPa,较未施加超声场作用的复合材料的抗拉强度提高了18.3%。拉伸断口分析表明,复合材料在室温下是解理断裂和沿晶断裂。
 同时施加超声和添加碱土、稀土,使得Mg_2Si尺寸更细小,块状Mg_2Si颗粒的棱角边缘有钝化现象,Mg_2Si颗粒分散更为均匀。抗拉强度为231.3MPa,伸长率为2.65%。
 经过固溶+自然http://www.everbeenmagnet.com/en/products/110-sintered-neodymium-magnets时效处理,颗粒状的Mg_2Si形貌没有发生变化,尺寸也没有粗化,证实Mg_2Si相在该热处理条件下是一种热稳定相。同时施加超声工艺和添加碱土、稀土元素制备的Mg_2Si/AZ91复合材料经过热处理后的抗拉强度为242.3MPa,伸长率为2.86%。
学位年度:2010