镁基非晶合金及复合材料的制备与力学性能的研究

来源 :沈阳工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kcj321
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利用NaCl颗粒作为预制型,采用渗流铸造方法制备了AZ91泡沫合金,样品孔隙之间具有良好的连通性。泡沫密度为0.724g/cm3,孔隙率为0.602。压缩实验结果表明AZ91镁合金泡沫材料的塑性变形能力明显高于铸态AZ91镁合金。在孔隙被压合的过程中,泡沫材料在低应力条件下发生剪切破坏。这一变形机制在金属泡沫材料中尚未见到报道。同时采用渗流铸造法分别制备了不同体积分数Fe丝和钢网增强的AZ91镁合金复合材料。用真空淬火炉迅速加热AZ91镁合金到700℃左右。保温60分钟,待AZ91合金完全熔化后,在2×105Pa的Ar气作用下将AZ91镁合金溶液渗流到Fe丝中,并迅速淬入水中,经过快速淬火,形成所要求的试样。该工艺要求严格控制加热温度和保温时间才能取得良好的效果。通过光学显微镜和扫描电镜观察了复合材料的结构和压缩时的断口形貌,并将其与镁合金相对比。结果发现:复合材料的断裂强度较AZ91镁合金断裂强度明显提高,提高的幅度随着Fe丝和钢网体积分数的增加而增加。材料的破坏方式也受Fe丝和钢网数量的影响。采用真空铜模浇铸法制备了四种Mg-Cu-Nd系非晶合金。均可以形成直径为2mm的大块非晶合金。其中Mg55Cu35Nd11大块非晶合金具有明显且较高的玻璃转变温度Tg(419K),高的晶化初始温度Tx(472K),宽的过冷液相区△Tx=Tx-Tg(53K),是非晶形成能力和热稳定性较高的合金。Mg53Cu37Nd10室温压缩断裂强度(sf)高达685MPa。采用铜模铸造法制备了直径2mm,3mm的Mg-Ni-Zn-Y系复合材料。经实验测试,由于快速凝固三种成分合金均具有部分非晶特征。断裂方式为脆性断裂。具有很高的断裂强度,在400MPa以上。组织照片显示部分非晶特征。
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