稀土Nd及熱處理工藝對Al2O3-Mg-9Al復合材料組織和性能的影響.pdf

1、鎂合金具有密度小、比強度高、比剛度高等優(yōu)點,被譽為21世紀最有發(fā)展前景的“綠色”工程材料。然而鎂合金硬度和壓縮強度較低、耐磨性和抗高溫蠕變性能較差等問題限制了其應用,鎂基復合材料的出現(xiàn)在不同程度上可以改善鎂合金的性能。本文通過無壓浸滲法制備出Al203f/Mg-9Al復合材料,并對其進行熱處理。借助金相顯微鏡、SEM(掃描電鏡)、XRD(X射線衍射)和EDS(能譜分析)等檢測分析手段,通過硬度和壓縮強度的測定、摩擦磨損試驗、高溫壓縮蠕變

2、試驗對復合材料的組織和性能進行了研究分析。研究結果表明：稀土Nd元素對復合材料基體晶粒具有明顯的細化作用,組織中出現(xiàn)了少量的粒狀和桿狀稀土相,當Nd元素的含量為0.5％時,復合材料的晶粒細化顯著,β-Mg17Al12相變得彌散細小,由連續(xù)的網(wǎng)狀變成斷續(xù)的網(wǎng)狀結構,也可以使Mg2Si相的數(shù)量有所減少,尺寸變得細小。復合材料經(jīng)T4處理后,在晶粒內(nèi)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體中,

3、僅有少量的存在于晶內(nèi)和晶界上；經(jīng)T6處理后β-Mg17All2相又在晶界上彌散析出,與鑄態(tài)相比,變得更加彌散,呈斷續(xù)狀分布在晶界上。Mg2Si相經(jīng)熱處理后數(shù)量增加、均勻分布,尺寸變化不大。稀土Nd的加入對復合材料的硬度和壓縮強度產(chǎn)生了一定的改善作用,添加Nd后復合材料的硬度和壓縮強度都有增加。Nd元素的最佳添加量為0.5%。含0.5%、0.8%Nd的復合材料經(jīng)熱處理后硬度比鑄態(tài)的有了提高,而壓縮強度經(jīng)熱處理后有所下降。熱處理有利于提高復