【摘 要】
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通过调整工业用2024铝合金中Mg元素的含量,制备两种Mg含量分别为2.0wt.﹪和2.5wt.﹪的铝合金.并以这两种铝合金为基体,利用挤压铸造技术分别制备粒径为0.15μm、体积分数为30﹪的Al
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通过调整工业用2024铝合金中Mg元素的含量,制备两种Mg含量分别为2.0wt.﹪和2.5wt.﹪的铝合金.并以这两种铝合金为基体,利用挤压铸造技术分别制备粒径为0.15μm、体积分数为30﹪的Al<,2>O<,3>颗粒增强铝基复合材料.利用布氏硬度法、透射电镜(TEM)、示差扫描量热分析(DSC)等手段研究了所制备的两种复合材料及其基体合金的时效行为及其微观组织;并利用万能电子拉伸试验机、扫描电镜(SEM)等手段测试分析了复合材料及其基体合金的拉伸力学性能和试样的断口形貌.试验结果表明,在130℃时效,两种成分的合金均未出现明显的时效硬化峰;在160℃、190℃、220℃时效,两者达到峰值时效的时间均随着温度的升高而缩短,Mg的含量增加使合金峰时效略有提前.不同基体成分的复合材料在130℃时效均未出现明显时效硬化峰,在160℃时效时均出现明显的峰时效现象,且由于Mg元素的添加使复合材料的峰时效时间迅速提前;而在190℃和220℃等温时效时,两种复合材料在时效起始阶段硬度即开始下降,材料出现过时效软化现象.DSC分析表明,对于基体合金,Mg元素的添加使GP区形成温度右移,对S′峰影响不大;而复合材料的GP区被强烈抑制,S′析出相形成温度低;TEM分析表明,基体合金的时效强化规律以析出相的沉淀强化为主;复合材料的时效显微组织分析表明,其强化规律为时效强化和固溶强化等的综合作用.力学性能测试表明,相对于基体合金,Al<,2>O<,3>p/Al-Cu-2.0Mg与Al<,2>O<,3>p/Al-Cu-2.5Mg复合材料具有较高的弹性模量,且弹性模量与热处理状态等因素无关;Mg含量增加有利于复合材料的屈服强度的增加,但会降低材料的抗拉强度和延伸率.拉伸断口分析表明,基体合金的断裂表现为准解理断裂的特征,复合材料的断裂形式在宏观上表现为脆性断裂,微观上基体表现为铝合金的韧性断裂.
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