SiCp/EW61镁基复合材料的组织和性能研究

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本文通过搅拌铸造法制备了两种粒度(0.7μm.6μm)、四种质量分数(1wt.%、2wt.%、3wt.%、4wt.%)的SiCp/EW61复合材料,并对复合材料进行了热挤压和搅拌摩擦加工。采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、硬度测试和单轴拉伸等对材料的组织与性能进行了研究,得出如下结论:(1)铸态复合材料中的SiCp主要沿晶界分布,SiCp质量分数越大、粒度越小,越容易发生团聚;SiCp与基体的界面结合力较低,导致铸态复合材料的弹性模量、屈服强度和抗拉强度较低,增强效果不明显。(2)热挤压能消除铸态组织中的孔洞等缺陷,使组织更加致密,并改善第二相粒子的分散性,提高了复合材料的力学性能;热挤压后,6μmlwt.%SiCp/EW61复合材料的弹性模量相比基体合金提高了8GPa,0.7μmlwt.%SiCp对弹性模量的增强效果与6μm颗粒相当,屈服强度和抗拉强度高于6μmlwt.%SiCp/EW61复合材料;SiCp粒度相同时,质量分数越大,挤压态复合材料的弹性模量越低,屈服强度和抗拉强度先提高,后降低。(3)复合材料经搅拌摩擦加工后,第二相粒子的成分和组成基本不变,但其分布发生明显改变,搅拌区的粒子被破碎,变得细小且弥散,热机影响区的粒子也被破碎,沿搅拌方向呈流线型分布,热影响区的粒子大小与分布基本不变;经热挤压及搅拌摩擦加工的样品,弹性模量值相对基体EW61合金挤压态提高了8GPa,屈服强度和抗拉强度有所下降。
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