三维网络结构增强镁合金复合材料的研究

论文摘要

高强度镁合金及其镁合金复合材料在汽车等产品中具有重要的应用前景。本文采用渗流铸造法分别制备了钢丝网、不锈钢纤维增强AZ91镁合金复合材料和AZ91/多孔钛双相三维连通复合材料,并对不锈钢纤维/AZ91镁合金复合材料进行了挤压处理。采用光镜(OM)、金相显微镜及扫描电子显微镜(SEM)分析复合材料的组织形貌和相界面,利用电子万能力学试验机测试合金的力学性能,采用SEM分析合金的断口,主要研究结果如下：(1)在不锈钢网的体积分数分别为5%、7%、9%时,复合材料的压缩断裂强度分别为333MPa、338MPa、383MPa,与AZ91合金对比,强度提升的幅度分别为18%、20%和36%。(2)铸态AZ91与不锈钢纤维增强AZ91复合材料经过挤压后,其力学性能均有很大提高。其中钢丝增强AZ91镁合金的屈服强度和抗拉强度分别达到375MPa和428.6MPa,与挤压态AZ91相比,分别提高了50%和20%,同时复合材料的塑性变形量也有显著的提高。(3)AZ91/多孔钛双相三维连通复合材料中,AZ91完全填充了多孔钛的空隙,二者界面结合性良好。复合材料的抗压强度、屈服强度和延伸率分别为541MPa、400MPa和12.5%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1 三维网络结构复合材料研究现状
• 1.1 三维网络结构陶瓷/金属复合材料的应用与发展
• 1.2 三维网络结构复合材料的制备方法
• 1.2.1 多孔预制件的制备工艺
• 1.2.2 三维网络结构复合材料的制备工艺
• 1.3 三维网络结构复合材料的组织特征
• 1.4 三维网络结构复合材料的性能特点
• 1.4.1 力学性能
• 1.4.2 热学性能
• 1.4.3 摩擦学性能
• 1.5 热挤压变形
• 1.5.1 热挤压方法的分类
• 1.5.2 热挤压加工的特点
• 1.5.3 热挤压变形对复合材料性能的影响
• 1.6 课题的提出与意义
• 1.6.1 课题来源
• 1.6.2 课题的提出与意义
• 第二章 试验材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.2 试验设备
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 渗流铸造法制备钢丝网增强AZ91复合材料
• 2.3.2 挤压态钢丝纤维增强AZ91镁合金复合材料的制备
• 2.4 分析方法
• 2.4.1 组织形貌分析
• 2.4.2 合金的力学性能试验
• 2.4.3 能谱分析
• 第三章 钢丝增强AZ91镁合金复合材料的研究
• 3.1 铸态钢丝网增强AZ91镁合金复合材料的研究
• 3.1.1 概述
• 3.1.2 复合材料的显微组织形貌
• 3.1.3 复合材料的力学性能及断口形貌
• 3.2 挤压态钢丝纤维增强AZ91镁合金复合材料的研究
• 3.2.1 概述
• 3.2.2 组织形貌分析
• 3.2.3 力学性能分析
• 3.2.4 断口形貌分析
• 3.3 本章小结
• 第四章 AZ91/多孔钛双相三维连通复合材料的研究
• 4.1 引言
• 4.2 制备方法
• 4.3 实验结果分析
• 4.3.1 组织形貌分析
• 4.3.2 力学性能分析
• 4.3.3 断口形貌分析
• 第五章 结论
• 参考文献
• 在学研究成果
• 致谢