论文摘要
本文设计并通过原位反应制备了三种不同体积含量的Mg2Sip/Mg-Al基复合材料,研究了普通凝固、挤压、往复挤压及不同热处理工艺对Mg2Sip/Mg-Al基复合材料组织与性能的影响规律。通过光镜、扫描电镜、X射线衍射、差热分析等方法分析不同工艺制备的Mg2Sip/Mg-Al基复合材料的显微组织与相组成;测试了复合材料的力学性能,并测试了所用状态复合材料的热膨胀系数。得到以下主要结论:1、通过在镁合金熔体中加入Al-Si中间合金,制备了AS93、AS96、AS99镁基复合材料。该系列复合材料组织由α-Mg基体,枝晶或块状Mg2Si相和Mg17Al12相组成。2、均匀化处理复合材料坯料挤压后,AS93基体发生了完全再结晶,破碎细化的Mg2Si相沿挤压方向呈条带状分布;AS96只发生了部分再结晶,Mg2Si相经挤压破碎后仍呈较大块状沿挤压方向带状分布;AS99基体被挤压拉长成条带状,没有发现等轴晶,Mg2Si相挤压后,只是被挤断并未分离。3、均匀化处理Mg2Si/Mg-Al基复合材料经往复挤压可以获得Mg2Si颗粒均匀分布基体的均匀细小组织。随挤压道次的增加,Mg2Si相逐渐破碎细化,基体晶粒尺寸也逐渐变小,12道次往复挤压基体晶粒尺寸<10μm,小于20μm等轴Mg2Si颗粒均匀分布在基体间。4、往复挤压可以大大改善铸态Mg2Si/Mg-Al基复合材料的力学性能。随挤压道次的增加,复合材料的室温、高温拉伸性能,抗压性能,硬度均得到大幅度的提高。
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摘要Abstract1 绪论1.1 引言1.2 原位颗粒增强镁基复合材料1.2.1 制备原理及工艺1.2.2 力学性能1.2.3 强化机制1.3 镁合金的塑性变形1.3.1 镁合金的大塑性加工技术1.3.2 镁合金的塑性变形机制1.4 研究内容2 实验方法2.1 实验材料2.2 基体及增强相2.3 实验方法与过程2Sip/Mg-Al 基复合材料'>2.3.1 普通凝固制备Mg2Sip/Mg-Al 基复合材料2Sip/Mg-Al 基复合材料'>2.3.2 制备挤压态Mg2Sip/Mg-Al 基复合材料2Sip/Mg-Al 基复合材料'>2.3.3 制备往复挤压Mg2Sip/Mg-Al 基复合材料2.3.4 热处理2.4 样品表征2.5 性能测试2.6 技术路线2Sip/Mg-Al 基复合材料'>3 铸态Mg2Sip/Mg-Al 基复合材料3.1 铸态组织与力学性能3.1.1 铸态组织3.1.2 Ce、Sb、Y 对AS96 复合材料组织的细化3.1.3 力学性能3.2 热处理对组织与力学性能的影响3.2.1 T4、T6 热处理3.2.2 T4 和T6 对复合材料组织与力学性能的影响3.3 拉伸断口形貌分析3.3.1 AS96 复合材料断口3.3.2 热处理(T4、T6)AS96 复合材料断口3.4 小结2Sip/Mg-Al 基复合材料'>4 挤压态Mg2Sip/Mg-Al 基复合材料4.1 EX-AS96 复合材料组织与硬度4.1.1 组织4.1.2 硬度4.2 EX-AS93 复合材料组织4.3 EX-AS99 复合材料组织4.4 EX-AS93、EX-AS96、EX-AS99 力学性能4.5 热处理(T5)对挤压材料组织与力学性能的影响4.5.1 未经均匀化AS96 挤压后热处理组织4.5.2 均匀化AS93、AS96 和AS99 挤压后热处理(T5)组织与力学性能4.6 拉伸断口形貌分析4.7 宏观压缩形貌4.7.1 挤压态宏观压缩形貌4.7.2 热处理(T5)挤压复合材料宏观压缩形貌4.8 小结2Sip/Mg-Al(AS96)基复合材料'>5 往复挤压(RE)Mg2Sip/Mg-Al(AS96)基复合材料5.1 未均匀化处理AS96 的RE5.1.1 显微组织5.1.2 时效行为5.2 RE 均匀化处理AS96 的组织与力学性能5.2.1 组织演化5.2.2 T5 热处理对RE-n-EX-AS96 复合材料组织的影响5.2.3 拉伸性能5.2.4 室温压缩性能和硬度5.2.5 RE-n-EX-AS96 复合材料力学性能改善的原因5.3 拉伸断口形貌分析5.3.1 室温拉伸断口5.3.2 高温拉伸断口5.4 宏观压缩形貌5.5 小结6 结论致谢参考文献附录:复合材料TMA 线膨胀系数测试结果在校期间发表的学术论文
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标签:镁基复合材料论文; 挤压论文; 往复挤压论文;
原位生成Mg2Sip/Mg-Al基复合材料及其挤压变形的组织与性能
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