论文部分内容阅读
镁合金具有密度小、比强度高、比刚度高等优点,被誉为21世纪最有发展前景的“绿色”工程材料。然而镁合金硬度和压缩强度较低、耐磨性和抗高温蠕变性能较差等问题限制了其应用,镁基复合材料的出现在不同程度上可以改善镁合金的性能。本文通过无压浸渗法制备出Al203f/Mg-9Al复合材料,并对其进行热处理。借助金相显微镜、SEM(扫描电镜)、XRD(X射线衍射)和EDS(能谱分析)等检测分析手段,通过硬度和压缩强度的测定、摩擦磨损试验、高温压缩蠕变试验对复合材料的组织和性能进行了研究分析。研究结果表明：稀土Nd元素对复合材料基体晶粒具有明显的细化作用,组织中出现了少量的粒状和杆状稀土相,当Nd元素的含量为0.5％时,复合材料的晶粒细化显著,β-Mg17Al12相变得弥散细小,由连续的网状变成断续的网状结构,也可以使Mg2Si相的数量有所减少,尺寸变得细小。复合材料经T4处理后,在晶粒内的二次析出β-Mg17Al12相和分布在晶界上的共晶β-Mg17Al12相大部分都溶解到基体中,仅有少量的存在于晶内和晶界上；经T6处理后β-Mg17All2相又在晶界上弥散析出,与铸态相比,变得更加弥散,呈断续状分布在晶界上。Mg2Si相经热处理后数量增加、均匀分布,尺寸变化不大。稀土Nd的加入对复合材料的硬度和压缩强度产生了一定的改善作用,添加Nd后复合材料的硬度和压缩强度都有增加。Nd元素的最佳添加量为0.5%。含0.5%、0.8%Nd的复合材料经热处理后硬度比铸态的有了提高,而压缩强度经热处理后有所下降。热处理有利于提高复合材料的减摩性能和耐磨性能。铸态复合材料以磨粒磨损和剥层磨损为主,热处理后复合材料从严重磨损向轻微磨损转变,抗剥层能力增强,磨损机制主要为磨粒磨损。稀土Nd的加入使复合材料具有较小的总应变量和较低的稳态蠕变速率,复合材料的高温抗压缩蠕变性能得到明显的提高。