论文摘要
镁基复合材料由于高的比强度和比刚度、低的热膨胀系数等优点。而成为提高镁合金高温性能的主要途径之一。原位内生镁基复合材料除了可以克服外加增强体所造成的污染外,还具有组织细小、界面结合好等优点,被认为是镁基复合材料研究和发展方向之一。本文利用Mg-Si的结晶特点,采用熔融铸造法在镁基体上原位生成Mg2Si增强颗粒,成功制备出不同Mg2Si含量的Mg2Si/Mg基复合材料。研究表明,不同Si的加入量会影响生成的Mg2Si颗粒的数量、形态和分布。当Si的含量超过Mg-Si共晶成分（1.34wt.%）后,随着Si的加入量增加,虽然不能改变共晶Mg2Si的数量、形态和分布,但是初生Mg2Si的量会逐渐增加,形态会呈“细小的颗粒-粗大的颗粒-花瓣状-单支树枝晶-多支树枝晶”的规律演变,当Si含量达到3wt.%时,初生Mg2Si颗粒局部有团聚现象。随后考察了不同温度、不同外加应力载荷条件下,原位自生Mg2Si/Mg基复合材料的高温蠕变行为。结果表明:温度、载荷、增强相含量是影响Mg2Si/Mg基复合材料蠕变性能的三个主要因素。在较高的蠕变温度和应力下,复合材料表现出较差的蠕变性能,随着Mg2Si含量的增加,复合材料的蠕变性能逐渐提高。通过材料的蠕变表观应力指数和蠕变表观激活能分析,发现原位自生Mg2Si/Mg基复合材料的蠕变变形机制为蠕变由位错攀移和第二相增强控制。当Mg2Si增强相含量较低,蠕变温度较高时,蠕变过程主要由位错攀移控制;而当增强相含量较高,蠕变温度较低时,主要由第二相增强控制;当蠕变条件处在两者之间时可能由位错攀移和第二相增强共同控制。通过对蠕变拉伸断口的扫描分析可知,Mg2Si/Mg基复合材料的蠕变断裂过程是由韧窝和准解理断裂混合控制的蠕变断裂。
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摘要ABSTRACT第一章 绪论1.1 镁合金的基本特点及发展现状1.2 镁基复合材料的研究和应用现状1.2.1 镁基复合材料的概况1.2.2 镁合金复合材料的组织和性能特征1.2.3 镁基复合材料的应用1.3 颗粒增强镁基复合材料的制备工艺1.3.1 外加颗粒增强镁基复合材料1.3.2 原位合成镁基复合材料1.4 颗粒增强镁基复合材料的强化机理1.4.1 弥散强化1.4.2 颗粒强化1.4.3 细晶强化1.5 原位颗粒增强镁基复合材料的性能1.5.1 常温力学性能1.5.2 高温蠕变性能1.6 原位自生颗粒增强镁基复合材料函待解决的问题1.7 本文研究的目的、意义及研究内容1.7.1 研究目的和意义1.7.2 研究内容第二章 试验方法和材料分析手段2.1 引言2.2 试验材料2.2.1 增强相的选择2.2.2 基体的选择2Si增强镁基复合材料的制备原理'>2.3 原位自生Mg2Si增强镁基复合材料的制备原理2Si/Mg基复合材料的制备方法与技术工艺'>2.4 原位内生Mg2Si/Mg基复合材料的制备方法与技术工艺2.5 拉伸试样的制备2.6 高温蠕变性能试验2.7 微观组织分析2.7.1 金相组织分析2.7.2 断口形貌及微区成份分析2.7.3 X-Ray分析2.8 本文的技术路线图2Si/Mg复合材料的组织分析'>第三章 原位自生Mg2Si/Mg复合材料的组织分析3.1 引言2Si/Mg复合材料的铸态组织'>3.2 原位自生Mg2Si/Mg复合材料的铸态组织2Si的形态演变的影响规律'>3.3 Si含量对Mg2Si的形态演变的影响规律2Si形态变化及生长规律'>3.4 初生Mg2Si形态变化及生长规律2Si形态的变化'>3.4.1 初生Mg2Si形态的变化3.4.2 初生Mg 25i形态的生长规律的分析3.5 本章总结2Si/Mg复合材料的高温蠕变变形行为'>第四章 原位自生Mg2Si/Mg复合材料的高温蠕变变形行为4.1 引言4.2 蠕变试验结果和分析4.2.1 蠕变试验方案4.2.2 高温蠕变拉伸曲线4.2.3 蠕变试验结果4.2.4 稳态蠕变速率4.3 蠕变表观应力指数的确定4.4 蠕变表观激活能的确定4.5 蠕变门槛应力4.6 蠕变变形机理4.7 本章总结2Si/Mg复合材料的高温蠕变断裂行为'>第五章 原位自生Mg2Si/Mg复合材料的高温蠕变断裂行为5.1 引言2Si/Mg复合材料的蠕变断裂机理'>5.2 原位自生颗粒Mg2Si/Mg复合材料的蠕变断裂机理5.2.1 蠕变断口形貌特征描述5.2.2 蠕变断裂机制探讨5.3 本章总结全文总结与展望一、全文总结二、展望参考文献攻读硕士学位期间取得的研究成果致谢附件
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标签：复合材料论文; 原位论文; 组织形貌论文; 高温蠕变行为论文;
原位自生Mg2Si/Mg基复合材料的组织和高温蠕变行为的研究
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