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通过原位反应制备了含Al 10%,Si 3%的Mg2Si/Mg-Al基复合材料,在370℃下对复合材料进行2、4、8和12道次的往复挤压,并热处理。经过多次试验,确定制备Mg2Si/Mg-Al基复合材料的最佳工艺,并通过光镜和X射线衍射方法分析了铸态复合材料的显微组织。采用金相方法,探讨了不同道次往复挤压和热处理对复合材料显微组织的影响;测试了热处理后复合材料的力学性能以及往复挤压后的高温拉伸性能;利用扫描电镜分析了材料的拉伸断口。经分析得出如下结论: 1、制各实验用Mg-Si中间合金的最佳工艺为:利用颗粒尺寸为4mm左右的铸造硅和工业纯镁在坩埚电阻炉内熔炼,通过覆盖剂和CO2+SF6混合气体双重保护熔体,在810℃下进行熔炼,保温4h并搅拌。 2、铸态Mg2Si/Mg-Al基复合材料中Mg2Si相十分粗大。由于Mg2Si相的存在,材料硬度比铸态AZ91D合金的硬度提高了10.5%,但硬度分布不均匀。 3、往复挤压能有效细化Mg2Si/Mg-Al基复合材料的显微组织。随着挤压道次的增加,高硬度的Mg2Si相逐渐被破碎细化,且弥散分布。12道次往复挤压后,粗大的Mg2Si相明显减少,大部分尺寸均为5.15μm,少数约为50μm。往复挤压4道次时,硬度波动率由铸态的24.6%急剧下降至2.4%,随着挤压道次的增加,组织均匀性不断提高。 4、热处理结果表明,Mg2Si/Mg-Al基复合材料的组织稳定性较好,尤其12道次往复挤压更加细化了Mg2Si相,有效的起到了钉扎晶界作用,提高了组织的稳定性。 5、往复挤压有效提高了Mg2Si/Mg-Al基复合材料的综合力学性能。随着挤压道次的增加,复合材料的硬度、常温下抗拉强度和延展性不断提高,屈服强度逐渐下降。高温拉伸下其断面收缩率较常温拉伸下有明显提高,虽然抗拉强度比常温下有所下降,但4道次、8道次、12道次抗拉强度仍然比铸态AS96镁合金高出39.3%、25.7%、33.9%。 6、往复挤压能提高大幅度Mg2Si/Mg-Al基复合材料的韧性。挤压8道次后材料为准解理断裂,而12道次表现为完全的韧性断裂。